Циркадіанні ритми розвитку експериментального парацетамолового гепатиту та впливу гепатопротекторів на активність прооксидантно/антиоксидантних і цитолітичних процесів

Abstract

Одним із актуальних напрямків сучасної експериментальної та клінічної фармакології є визначення залежності ефективності та токсичності ліків від часу доби або сезону року. Мета дослідження. Встановити особливості циркадіанних ритмів сучасних гепатопротекторів на баланс антиоксидантно/прооксидантних процесів та активність цитолізу за умов гострого парацетамолового гепатиту у щурів. Матеріали та методи. Гострий парацетамоловий гепатит у щурів моделювали шляхом одноразового внутрішньошлункового введення парацетамолу (1000 мг/кг) у ранковий (09.00), денний (15.00), вечірній (21.00) та нічний (03.00) час. Стан процесів ПОЛ у гепатоцитах оцінювали за вмістом ТБК-активних продуктів (ТБК-АП); АОЗ – за вмістом ВГ, активністю СОД та каталази в гепатоцитах; цитолітичних процесів – за активністю АлАТ у сироватці крові. Результати. За фізіологічних умов у щурів встановлений циркадіанний пік активності антиоксидантної системи печінки у ранково-денний та мінімальний – у вечірньо-нічний період. Експериментальний парацетамоловий гепатит характеризувався піками активації цитолітичних процесів ввечері (21.00) та вранці (09.00): відповідно достовірне зростання активності АлАТ в 3,3 та 2,5 рази (р<0,05), що співпадає з піком зниження ендогенного антиоксиданта відновленого глутатіону (ВГ) вранці в 1,4 рази (р<0,05) та з мінімальними цитолітичними змінами вдень (15.00) та вночі (03.00). Встановлено, що найвиразніший вплив на прооксидантноантиоксидантні та цитолітичні процеси фітогепатопротектор силімарин («Карсил») та синтетичний гепатопротектор «Антраль» чинили у ранковий (09.00) та вечірній (21.00) періоди: що підтверджується зростанням вмісту ВГ в 1,2 рази (р<0,05) та зниженням активності АлАТ в 1,2-1,5 рази (р<0,05) щодо тварин із гепатитом на тлі дії силімарину та зростанням активності СОД в 1,2 рази (р<0,05); підвищенням вмісту ВГ в 1,3 та 1,4 рази та зниженням активності АлАТ в 1,3-1,5 рази (р<0,05) під впливом антралю. Аргініну глутамат («Глутаргін») на тлі парацетамолового гепатиту найвиразніше підвищував активність антиоксидантної системи та пригнічував цитолітичні процеси вдень (15.00) та вночі (03.00): збільшення вмісту ВГ в 1,4 рази (р<0,05) та зниження активності АлАТ в 1,2-1,3 рази (р<0,05) відповідно. Висновки. Встановлені циркадіанні ритми максимальної вираженості парацетамолового гепатиту (о 21.00 та 09.00) доцільно враховувати в експериментальній фармакології при відтворенні цієї моделі ушкодження печінки. Антиоксидантна та антицитолітична дія силімарину та антралю максимально виявляється у ранковий та вечірній період, а аргініну глутамату – вдень та вночі. Встановлені хронофармакологічні особливості впливу досліджуваних гепатопротекторів на антиоксидантно/прооксидантні та цитолітичні процеси доцільно враховувати при використанні їх як референтних при доклінічному вивченні перспективних гепатопротекторів та при проведенні подальших хронофармакологічних досліджень цих препаратів.

One of the current trends in modern experimental and clinical pharmacology is determination of the dependence of the effectiveness and toxicity of drugs on the time of day or season of the year. Aim. To determine the characteristics of circadian rhythms of modern hepatoprotectors on the balance of antioxidant / prooxidant processes and the activity of cytolysis under conditions of acute paracetamol hepatitis in rats. Materials and methods. Acute toxic hepatitis was caused by a single oral administration of paracetamol in the dose of 1000 g/kg of the body weight of animals in the morning (09.00), day (15.00), evening (21.00) and night (03.00) periods. In order to describe the effect on the lipid peroxidation/antioxidant system the intensity of the lipid peroxidation was measured by the level of tiobarbituric acid active products (TBA-AP). Determination of the level of recovered glutathione (RG), superoxide dismutase (SOD) and the catalase activity in the liver homogenate allowed characterizing the functional state of the antioxidant system of the animal organism. The activity of cytolytic processes was determined by the level of alanine aminotransferase (ALT) cytolysis marker in the blood serum. Results. The circadian mass peak of the activity of the antioxidant system of the liver under physiological conditions in rats in the morning-day time and the minimum activity in the evening-night were determined. The experimental paracetamol hepatitis was characterized by peaks of the cytolytic process activity in the evening (21.00) and in the morning (09.00). The increase in the ALT activity by 3.3 and 2.5 times (p<0.05) coincides with a peak reduction of endogenous antioxidant (RG) in the morning by 1.4 times (p<0.05) and the minimal cytolytic changes during the day (15.00) and at night (03.00). It was found that there was the most marked effect of the phytohepatoprotector silymarin (carsil) and the synthetic hepatoprotector antral on the balance of antioxidant / prooxidant and cytolytic processes in the morning (09.00) and evening (21.00). It was confirmed by an increase in the level of RG by 1.2 times (p<0.05) and a decrease in the activity of ALT by 1.2-1.5 times (p<0.05) in relation to animals with hepatitis when using silymarin, as well as an increase in the SOD activity by 1.2 times (p<0.05), an increase in the level of RG by 1.3 and 1.4 times and a decrease in the activity of ALT by 1.3-1.5 times (p<0.05) when using antral. Arginine glutamate (“Glutargin”) increased the activity of the antioxidant system and suppressed cytolytic processes during the day (15.00) and at night (03.00) against the background of paracetamol hepatitis: an increase in the level of RG by 1.4 times (p<0.05) and a decrease in the activity of ALT in 1.2-1.3 times (p<0.05), respectively. Conclusions. The circadian rhythms of the maximum severity of paracetamol hepatitis determined (at 21.00 and 09.00) should be taken into account in the experimental pharmacology when reproducing this model of liver damage. The antioxidant and anticytolytic action of silymarin and antral is maximally detected in the morning and evening, while the effect of arginine glutamate revealed during the day and at night. The chronopharmacological peculiarities of the effect of the hepatoprotectors studied on antioxidant / prooxidant and cytolytic processes should be taken into account when using them as reference values in the preclinical study of promising hepatoprotectors and in further chronopharmacological studies.

Одним из актуальных направлений современной экспериментальной и клинической фармакологии является определение зависимости эффективности и токсичности лекарств от времени суток или сезона года. Цель исследования. Установить особенности циркадианных ритмов современных гепатопротекторов на баланс антиоксидантно/прооксидантных процессов и активность цитолиза в условиях острого парацетамолового гепатита у крыс. Материалы и методы. Острый парацетамоловый гепатит у крыс моделировали путём однократного внутрижелудочного введения парацетамола (1000 мг/кг) в утренний (09.00), дневной (15.00), вечерний (21.00) и ночной (03.00) периоды. Состояние процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в гепатоцитах оценивали по содержанию ТБК-активных продуктов (ТБК-АП); антиоксидантной защиты (АОЗ) – по содержанию ВГ, активности СОД и каталазы в гепатоцитах; цитолитических процессов – по активности АлАТ в сыворотке крови. Результаты. В физиологических условиях у крыс установлен циркадианный пик активности антиоксидантной системы печени в утренне-дневной и минимальный в вечерне-ночной период. Экспериментальный парацетамоловый гепатит характеризовался пиками активации цитолитических процессов вечером (21.00) и утром (09.00): соответственно достоверное повышение активности АлАТ в 3,3 и 2,5 раза (р<0,05), что совпадает с пиком снижения эндогенного антиоксиданта восстановленного глутатиона (ВГ) утром в 1,4 раза (р<0,05) и минимальными цитолитическими изменениями днем (15.00) и ночью (03.00). Установлено, что наиболее выразительное влияние на прооксидантно-антиоксидантные и цитолитические процессы фитогепатопротектор силимарин («Карсил») и синтетический гепатопротектор «Антраль» оказывали в утренний (09.00) и вечерний (21.00) периоды, что подтверждается повышением содержания ВГ в 1,2 раза (р<0,05) и снижением активности АлАТ в 1,2-1,5 раза (р<0,05) по отношению к животным с гепатитом на фоне действия силимарина и повышением активности СОД в 1,2 раза (р<0,05), уровня ВГ – в 1,3 и 1,4 раза и снижением активности АлАТ в 1,3-1,5 раза (р<0,05) под действием антраля. Аргинина глутамат («Глутаргин») на фоне парацетамолового гепатита наиболее выразительно повышал активность антиоксидантной системы и подавлял цитолитические процессы днем (15.00) и ночью (03.00): увеличение содержания ВГ в 1,4 раза (р<0,05) и снижение активности АлАТ в 1,2-1,3 раза (р<0,05) соответственно. Выводы. Установлены циркадианные ритмы максимальной выраженности парацетамолового гепатита (в 21.00 и 09.00) целесообразно учитывать в экспериментальной фармакологии при воспроизведении этой модели повреждения печени. Антиоксидантное и антицитолитическое действие силимарина и антраля максимально проявляется в утренний и вечерний период, а аргинина глутамата – днем и ночью. Установленные хронофармакологические особенности влияния исследуемых гепатопротекторов на антиоксидантно/прооксидантные и цитолитические процессы целесообразно учитывать при использовании их в качестве референтных при доклиническом изучении перспективных гепатопротекторов и при проведении дальнейших хронофармакологических исследований этих препаратов.