Kadmis yra plačiai paplitęs aplinkos teršalas. Šis sunkusis metalas yra pavojingas žmonių sveikatai. Tuo tarpu cinkas ir selenas yra būtini elementai žmonėms ir gyvūnams. Todėl šio darbo tikslas buvo įvertinti kadmio, cinko ir selenito jonų ūmų poveikį baltymų sintezės sistemos ir jos komponentų bei ląstelių antioksidacinės sistemos aktyvumams laboratorinių pelių kepenyse. Tikslui pasiekti iškelti šie uždaviniai: įvertinti ūmų kadmio jonų poveikį baltymų sintezės sistemai pelių kepenyse, transliacijos sistemos komponentų – tRNR bei aminoacil-tRNR sintetazės – aktyvumams, metalotioneino koncentracijai pelių kepenyse, redukuoto glutationo koncentracijai ir lipidų peroksidacijai pelių kepenyse bei eritrocituose ir įvertinti cinko ir selenito jonų įtaką pelių baltymų sintezės ir antioksidacinėms sistemoms, esant ūmiam kadmio jonų poveikiui. Tyrimo rezultatai parodė, kad kadmio jonų poveikis baltymų sintezės procesui pelių kepenyse susijęs su tiesioginiu poveikiu šiame procese dalyvaujančių komponentų – tRNR bei aminoacil-tRNR sintetazės – aktyvumų pokyčiais. Be to, kadmio jonai keitė ląstelių antioksidacinės sistemos komponentų (redukuoto glutationo ir metalotioneino) koncentracijas ir aktyvino lipidų peroksidaciją pelių kepenyse. Cinko ir selenito jonai apsaugojo transliacijos ir antioksidacinę sistemas nuo toksinio kadmio jonų poveikio. / Cadmium is a widespread environmental pollutant. This heavy metal forms a serious hazard to the public health. Zinc and selenium are essential elements for humans and animals. So, the aim of present study was to evaluate the acute effects of cadmium, zinc, and selenite ions on the effectiveness of protein synthesis system and its components in the liver of laboratory mice as well as on the activity of cellular antioxidant system. The objectives of the study were to evaluate the effects of cadmium ions on the rate of liver protein synthesis, on the activities of components of translation machinery – tRNA and aminoacyl-tRNA synthetase, on the content of metallothionein in the liver, on the content of reduced glutathione and lipid peroxidation in the liver and red blood cells; to evaluate the influence of zinc and selenite ions on the protein synthesis system and antioxidative system of mice affected by cadmium ions. The obtained results showed, that the toxicity of cadmium ions on hepatic protein synthesis is related to the changes in activities of the key components of protein synthesizing system – tRNAs and aminoacyl-tRNA synthetases. Moreover, cadmium ions altered the content of antioxidant components (reduced glutathione, metallothionein) and activated liver lipid peroxidation. Mice pre-treatment with zinc and selenite ions prevented both translational machinery and antioxidative system against cadmium-induced disturbances.

Sunkieji metalai yra vieni toksiškiausių ir žalingiausių aplinkos veiksnių. Organizme jie skatina aktyviųjų deguonies formų susidarymą, dėl to pažeidžiamos ląstelės membranos, nukleorūgščių ir baltymų struktūros. Šiame darbe ištyrime sunkiųjų metalų Pb ir Ni toksinį poveikį kepenų antioksidacinei apsaugos sistemai, baltymų sintezės (transliacijos) sistemai bei antioksidanto Zn apsauginį veikimą prieš toksinį Pb ir Ni poveikį. Įvertinome kompleksinį šių metalų jonų poveikį oksidacinio streso rodikliui – redukuoto glutationo koncentracijai, lipidų peroksidacijai, bendro baltymo, apsauginio baltymo metalotioneino, bei hemo sintezei. Nustatėme, kad Zn jonai geba apsaugoti ląstelę nuo toksinio Pb ir Ni jonų poveikio, tačiau jų apsauginis poveikis yra nevienareikšmiškas. Parodėme, kad Zn jonai apsaugo ląsteles nuo Pb jonų sukeltų oksidacinių pažeidimų ankstyvoje intoksikavimo stadijoje. Tačiau, šio metalo apsauginį poveikį prieš Ni jonų toksiškumą nustatėme tik po dviejų savaičių. Šis darbas leidžia detaliau suprasti Zn pajėgumą apsaugoti organizmą nuo toksinio Pb ir Ni poveikio. / Heavy metals are among the most toxic and harmful environmental factors. In the body, they promote the formation of active oxygen species, resulting the damage to the cell membranes, nucleic acid and protein structure. This study was conducted to evaluate the toxic effects of Pb and Ni on antioxidant defence and protein synthesis (translation) systems in liver cells and to determine the possible protective effect of Zn against Pb and Ni toxicity. We established the complex effect of these metal ions on the content of an oxidative stress marker reduced glutathione, lipid peroxidation as well as on total protein, metallothionein and heme synthesis. It was determined that Zn ions are able to pro¬tect cells from the toxic effects of Pb and Ni ions exposure, but the protective effect was ambiguous. The Zn ions protected cells from Pb ions induced oxidative damage in the early stages of intoxication. The protective effect against Ni ions toxicity, on the contrary, was observed only after two weeks of intoxication. This study provides more detailed understanding of Zn ability to pro¬tect the organism from toxic effects of Pb and Ni.

Pagrindinis tyrimo tikslas – įvertinti švino ir nikelio jonų įtaką baltymų ir metalotioneinų sintezei laboratorinių pelių kepenyse bei cinko apsauginį poveikį, veikiant švinui ir nikeliui. Tyrimams naudotos 4-6 savaičių nelinijinės baltosios laboratorinės pelės, sveriančios nuo 20 iki 25 gramų. Pelių laikymo sąlygos atitiko reikalavimus. Eksperimentams pelės buvo suskirstytos į 6 grupes: I – kontrolinė, II – gaunančios Pb(CH3COO)2 (dozė 10 mg Pb/kg), III – gaunančios ZnSO4 (1,56 mg Zn/kg), IV – ZnSO4 ir po 20 minučių Pb(CH3COO)2 (anksčiau nurodytos dozės), V – NiCl2 (1,12 mg Ni/kg) , VI – ZnSO4 ir po 20 minučių NiCl2 (anksčiau nurodytos dozės). Druskų tirpalai į pilvo ertmę švirkšti 14 dienų. Praėjus 14 dienų, pelės buvo anestezuotos, joms atlikta cervikalinė dislokacija. Tyrimams naudotos pelių kepenys. Baltymų koncentracijai nustatyti naudojome Beer/Lambert metodą, spektrofotometriškai matavome sugertį ties 260 ir 280 nm banga. Metalotioneinų koncentraciją nustatėme pagal Peixoto metodiką, spektrofotometriškai sugertį matavome ties 412 nm banga. Nustatėme, jog metalai skirtingai veikia bendrų baltymų ir metalotioneinų sintezę. Švinas neturėjo statistiškai reikšmingo poveikio bendrų baltymų sintezei, o nikelis skatino bendrą baltymų sintezę. Nikelis metalotioneinų sintezę taip pat aktyvino labiau nei švinas. Padidėjus metalotioneinų koncentracijai bei suaktyvėjus bendrų baltymų sintezei, užfiksuotas cinko jonų apsauginis poveikis. / The present study was conducted to investigate the effects of lead and nickel ions on total proteins and metallothioneins synthesis in mice liver and evaluate protective effects of zinc ions. Experiments were done on 4-6 weeks old white laboratory outbreed mice weighing 20-25 g. All experiments performed according to the Republic of Lithuania Law on the Care, Keeping and Use of animals (License of State Veterinary Service for working with laboratory animals No 0221). For experiment mice were sorted out into 6 groups: I group – control; II group – Pb(CH3COO)2 (10 mg Pb per kg of body mass), III group – ZnSO4 (1,56 mg Zn per kg of body mass), IV – ZnSO4 and after 20 minutes Pb(CH3COO)2 (the same doses), V – NiCl2 (1,12 mg Ni per kg of body mass) , VI – ZnSO4 and after 20 minutes NiCl2 (the same doses). Concentration of protein was determined by Lowry method. MTs were assayed in mice liver according to the method of Peixoto N. C. There is no statistically significant effect of lead on protein synthesis in mice liver. ZnSO4, injected 20 minutes before Pb(CH3COO)2, increased protein synthesis. After injection of NiCl2 solution, marked amino acid actuation to new synthesized protein has increased, but ZnSO4, injected 20 minutes before NiCl2, decreased protein synthesis. Obtained data showed, that in mice liver treated with NiCl2 and Pb(CH3COO)2 solutions, MTs content was increased. According to the data, ZnSO4 injected 20 minutes before NiCl2 or Pb(CH3COO)2, decreased MTs content... [to full text]