*ГОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского Росздрава» (г.Саратов)
**СВИ БХБ (г.Саратов)

Прооксидантное действие тяжелых металлов непереходной валентности основано не столько на потенцировании активных форм кислорода сколько на инактивации ферментных антиоксидантов клетки [1], что приводит к накоплению активных форм кислорода (АФК) и возникновению окислительного стресса [2]. Известно, что при разных стрессах используются одни и те же механизмы защищающие от АФК, которые включают в себя такие ферменты как каталазу, глутатионпероксидазу, супероксиддисмутазу и др.. Антагонистом тяжелых металлов является селен – антиоксидант непрямого действия, входящий в состав некоторых ферментов, контролирующий процесс перекисного окисления липидов, и тем самым защищающий клетки от разрушающего действия свободных радикалов. Селен, усиливает действие витаминов - экзогенных антиоксидантов, ослабляет негативное действие тяжёлых металлов [3].
Актуальным является поиск органических соединений селена, обладающих существенно более высоким порогом токсичности, чем неорганические формы, и содержащие селен в степени окисления +2, что характеризует их как восстановители. Особый интерес представляют гетероциклические соединения, т.к. существует возможность накопления этих липофильных соединений в жировых депо, а так же способность медленно отдавать селен. По мере истощения его концентрации в организме, селен из селеноорганических гетероциклов будет медленно извлекаться и использоваться для синтеза селенопротеинов, в числе которых и важнейший фермент антиоксидантной защиты – селен зависимая глутатионпероксидаза.
Исследуемые соединения были синтезированы на кафедре химии СВИ БХБ под руководством профессора Б.И. Древко. Исследования проводились на самцах беспородных белых мышей со средней массой 22 г. Животных разделили на 6 экспериментальных групп. Контрольную группу содержали на стандартном рационе. 2 группа подвергалась воздействию CdSO4. 3 группа животных получала соединение 1 (ацетата 2,4,6-три-(п-метоксифенил)-селенопирилия). 4 группа получала соединение 2 (2,6-дифенил-4-(п-метоксифенил)-4Н-селенопиран). 5 группе вводили CdSO4 совместно с соединением 1. 6 группа получала CdSO4 совместно с соединением 2. Через 14 дней производили забор крови и определяли в эритроцитах активность каталазы, супероксиддисмутазы (СОД) и концентрация малонового диальдегида МДА
Обычно увеличение СОД и каталазы является компенсаторным механизмом, вследствие увеличения их субстратов: супероксидного радикала и перекиси водорода.
Активность СОД эритроцитов под действием соли кадмия возросла на 178%, от контрольной группы, активность каталазы на 95%. Однако вероятно частичное ингибирование активности этих ферментов вызвало увеличение кислородных радикалов, образование продуктов первичного и вторичного окисления липидов среди которых малоновый диальдегид, концентрация которого возросла на 705%. Умеренное повышение активности антиоксидантных ферментов может быть и результатом известных механизмов устойчивости к тяжелым металлам, таких как выработка металлотеонеина. Это позволяет аккумулировать их в метаболически инертных и физиологически безопасных формах [4].
Ацетат селенопирилия состоит из двух компонентов: пирилиевого катиона и аниона уксусной кислоты. Активная уксусная кислота является нормальным метаболитом множества биохимических реакций. Потому в исследуемой концентрации не взывает ответной реакции со стороны организма. Учитывая липифильную структуру селенопирилия можно предположить последовательные превращения его в процессах микросомального окисления с обязательным участием цитохрома Р450.
Из всех исследуемых соединений селенопирилиевое труднее всего отдает селен, что связно с прочной системой сопряженных связей. Это, а так же наличие метоксифенильных радикалов, трудноокисляемых в условиях организма, выявило отсутствие антиоксидантного действия. При совместном введении с солью кадмия соединения 1 не проявило антиоксидантной активности концентрация МДА на 108% выше контрольных величин (но на 79% ниже относительно кадмия). Однако было нейтрализовано ингибирующее действие кадмия на ферменты СОД и каталазу: их активность выросла на 69% и 101% соответственно относительно кадмиевой группы, что свидетельствует об интенсивной работе этих ферментов по защите клеток от АФК. Само соединение не привело к достоверному изменению исследуемых показателей, только активность СОД выросла на 61% от контрольной величины.
Соединение 2 имеет два фенильных радикала, которые могут окисляться при участии монооксигеназ с образованием –ОН групп, которые служат источником протонов для нейтрализации АФК. В результате чего при совместном введении с тяжелыми металлами наблюдалась полная или частичная нейтрализация их прооксидантного действия. С CdSO4, концентрация МДА увеличена всего на 33%, активность каталазы и СОД от контрольных не отличались. Относительно кадмиевой группы активность ферментов антиоксидантной защиты СОД и каталазы снижается на 46% и 39%, концентрация МДА снижена на 89%. Само соединение 2 не вызвало изменений в работе ферментов СОД и каталазы, а так же показало мембранопротекторную активность - концентрация МДА снизилась на 25% от контроля.
В заключении можно сказать, что структура исследуемых соединений существенно влияет на их антиоксидантную активность. Наличие метоксифенильных групп (соединение 1) и сопряженных связей в гетероцикле затрудняют метаболизацию соединения и проявление им антиоксидантных свойств. Напротив, присутствие в структуре соединения фенильных радикалов, способных окисляться под действием моноооксигеназ с образованием гидроксильных групп, имеющих подвижный Н+ характеризует их как антиоксиданты.

Список литературы:
1.    Исидоров В.А. Введение в химическую экотоксикологию: Учебное пособие. – СПб: Химиздат, 1999. - 141 с.
2.    Меньщикова Е.Б., Ланкин В.З., Зенков Н.К., Бондарь И.А., Круговых Н.Ф., Труфакин В.А. Окислительный стресс. Прооксиданты и антиоксиданты. - М.: «Слово», 2006. - 576 с.
3.    Тутельян В.А., Княжев В.А., Голубкина Н.А., Кушлинский Н.Е., Хотимченко С.А., Соколов Я.А. Селен в организме человека: метаболизм, антиоксидантные свойства, роль в канцерогенезе. М.: Издательство РАМН, 2002. - 224 с.
4.    Lyn P. Toxic Metals and Antioxidants: Part II: The Role of Antioxidants in Arsenic and Cadmium Toxicity // Alternative Medicine Review. V. 8, №2. 2003. P. 106-128.