Сравнительные биохимические аспекты состояния компенсаторных процессов при нефрэктомии в условиях моделирования хронической алкогольной нефропатии

Реферат

СТРОЕНИЕ ГУБЧАТОГО ВЕЩЕСТВА ПОЯСНИЧНЫХ ПОЗВОНКОВ КРЫС ЛИНИИ ВИСТАР РАЗНОГО ВОЗРАСТА Кутя С.А.

Ключевые слова: губчатое вещество, поясничные позвонки, крысы линии вистар.

В статье представлены результаты исследования строения губчатого вещества поясничных позвонков крыс линии Вистар различных возрастных групп. Выяснено, что на первом году жизни происходит нарастание костной массы в результате увеличения количества трабекул и их толщины, упорядоченности их расположения; постепенного повышения степени соединенности и низкого уровня анизотропии. У двухлетних крыс наблюдалась утрата массы костного вещества за счет истончения трабекул, снижения их количества и степени соединенности в структуре трабекулярной сети, а также повышение анизотропии костного вещества.

Summary

LUMBAR VERTEBRAE SPONGY BONE STRUCTURE IN WISTAR RATS OF VARIOUS AGE. Kutya S.A.

Key words: spongy bone, lumbar vertebra, Wistar rats.

The study investigates the age-related features of lumbar vertebrae spongy bone structure in Wistar rats. It has been found out the growth of bone mass develops mainly due to the increase in trabeculae number and their thickness, their arrangement and gradual increase of their joining and low degree of anisotropy were revealed during the first year. Bone mass loss as a result of decrease of trabeculae number and thickness, the loss of trabeculae joining and the increase of anisotropy are observed in 2-years-old rats.

УДК 616.61+616.89-008.421.16

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ БИОХИМИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ СОСТОЯНИЯ КОМПЕНСАТОРНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ НЕФРЭКТОМИИ В УСЛОВИЯХ МОДЕЛИРОВАНИЯ ХРОНИЧЕСКОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ НЕФРОПАТИИ

Лазарев К.Л., Сатаева Т.П., Захарова А.Н.

Крымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского, г. Симферополь

Изучено действие этанола на состояние тканей единственной почки, которая осталась после нефректомии на протяжении трех месяцев после операции. Выраженность и глубина морфологических изменений в почке в процесе ее компенсаорной гипертрофии коррелирует с динамикой количества вторичных продуктов свободно-радикального окисления липидов (малоновый диальде-гид) и уровнем окислительной модификации белков в сыворотке крови.

Ключевые слова: алкоголь, почка.нефректомия, гипертрофия, прооксидантно- антиоксидантная система, крысы.

Введение

Алкогольная болезнь — это системное заболевание, характеризующееся поражением печени, поджелудочной железы, сердца, нервной системы, почек и других органов при хроническом воздействии алкоголя. Алкогольную болезнь необходимо отличать от алкоголизма, который в большей мере следует рассматривать не как медицинский, а как социальный термин. Нередко признаки алкогольного поражения внутренних органов, в частности почек, обнаруживают у людей, употребляющих алкоголь в умеренных количествах.

Диагностика алкогольной болезни может представлять трудности. С целью ранней диагностики хронической алкогольной интоксикации используют ее маркеры — клинические и лабораторные признаки, которые нередко наблюдаются при длительном употреблении алкоголя. Ни один из этих признаков в отдельности не является достоверным критерием наличия алко-

гольной интоксикации, однако при их сочетании значительно повышается вероятность алкогольной этиологии заболевания [1, 2, 5, 11, 13].

Постоянное злоупотребление алкоголем приводит к нарушениям трофики, которые способствуют увеличениюсмертности [8, 10, 12, 14].

Повышенная функциональная нагрузка на почку, оставшуюся после контрлатеральной нефрэктомии, сопровождается дисбалансом окислительно-восстановительных процессов в ее тканях [3, 4]. В литературе отсутствуют сведения о состоянии уровня перекисного окисления липидов и окислительной модификации белков в плазме крови после односторонней нефрэктомии в сочетании с воздействием алкоголя на организм [2, 9, 10, 12] .

Целью работы было изучение закономерностей состояния прооксидантно-антиоксидантной системы крови при наличии единственной почки в организме и при моделировании хронической алкогольной нефропатии.

* Работа является фрагментом плановой НДР: «Комплексная морфо-функциональная оценка состояния некоторых органов на фоне алкогольной интоксикации в условиях иммуномодулирующей, репаративной и антиоксидантной коррекции», № гос. регистрации 0109и004587

Материал и методы исследования

Для экспериментальных исследований были использованы 70 трехмесячных белых крыс (самцов и самок) массой 160-180 г, которые содержались в стандартных условиях согласно рекомендациям И.П. Западнюка ссоавт [5].

Эксперимент проводился в двух сериях: 1 серия (контроль) - удаление левой почки при сохранении другой; 2 серия (опыт) - удаление левой почки при сохранении правой с послеоперационным экспериментальным созданием хронической алкогольной интоксикации по стандартной методике путем ежедневного одноразового внутрижелудочного зондового введения 40% этанола из расчета 0,015 мл 96% этилового спирта на 1 г массы тела животного [7].

Забой крыс осуществляли после дачи эфирного наркоза путем декапитации, с соблюдением «Правил проведения работ с экспериментальными животными согласно положениям, утвержденным Европейской конвенцией по защите позвоночных животных (Страсбург, 1986) [6].

Биохимические исследования проводили в сыворотке крови в норме до операции и после нее через 7, 14, 30, 60 и 90 суток.

В ходе проведения экспериментов использовали следующие биохимические показатели:

1. Содержание малонового диальдегида (МДА) как вторичного продукта перекисного окисления липидов (ПОЛ), определяли при помощи диагностических наборов ТБК-Агат по методике М. МШага [7]. Метод определения вторичных продуктов перекисного окисления липидов основан на реакции МДА стиобарбитуровой кислотой. Оптическую плотность измеряли при 535 и 570 нм.

Расчет ТБК-активных продуктов производили по формуле:

„ £>535 -£570 ^

С =-х16

0,156

где С - оптическая плотность; й535 - длина волны равная 535 нм; й570 - длина волны равная 570 нм. Содержание ТБК-активных продуктов выражали в мкмоль/л.

2. Изучение спонтанной окислительной модификации белков (ОМБ) проводилось по методу Ьеуте Р. Ь. в модификации Дубининой Е. Е. [4]. Спектрофотометрирование проводили при длинах волн 274 и 363 нм. Результаты измерения представлены в единицах оптической плотности (усл. ед.). Изучение биохимических показателей проводили на спектрофотометре СФ 2000.

Цифровой материал обработан методом вариационной статистики. Вычислялся ^критерий Стьюдента с определением вероятности различия «р» по таблице Фишера-Стьюдента. Различие признавалось существенным, если вероятность превышала 95% (0,05).

Результаты исследования и их обсуждение

При изучении показателей, характеризующих степень окислительного стресса, во всех сериях имелся ряд изменений. Содержания продуктов липопероксидации фиксировалось по количеству вторичных продуктов (малоновый диальдегид - МДА).

В контроле после односторонней нефрэкто-мии уровень МДА оказался повышенным во всех сроках наблюдения (таб.1). Через неделю его уровень превышал норму на 62,6 1%, понижаясь ко второй неделе на 59,91%. При этом показатели носили статистически достоверный характер. В последующие сроки наблюдась тенденция к понижению уровня МДА. Однако через 30 суток после удаления почки превышение МДА в плазме крови было в 2,47 раза по сравнению с нормой (Р < 0,001). Через 60 суток - в 2,4 раза больше по сравнению с нормой. Через 90 суток после операции уровень МДА еще понизился (4,58±1,71 мкмоль/л), но он превышал норму в 1,66 раза (р < 0,05).

Таблица 1

Показатели перекисного окисления липидов

сыворотки крови после односторонней нефрэктомии

Сроки К-во крыс ПОЛ (Х±Эх, ОМБ (Х±Эх,

Норма 10 2,75±0,79 0,17±0,01

7 6 7,36±0,78111 0,56±0,08111

14 6 6,86±0,96111 0,50±0,04111

30 6 6,80±0,64111 0,38±0,02111

60 6 6,61±0,14111 0,37±0,01111

90 6 4,58±1,711 0,33±0,02111

ктаблице 1: значимость отличий от нормы - - р < 0,05; - р < 0,01; - р < 0,001.

Примечание

С целью изучения процессов окислительной модификации белков (ОМБ) нами были проведены исследования по определению карбонильных соединений, образующихся при модификации белков в состоянии окислительного стресса, вызванного удалением почки. Проведенные нами исследования показали повыше-

ние содержания карбонильных соединений в белках сыворотки крови по сравнению с нормой через 7 и 14 суток после операции на 69,64% и 66,31% соответственно. При этом показатели носили статистически достоверный характер. В последующие сроки наблюдась тенденция к понижению содержания в крови карбонильных со-

единений, коррелирующая с уровнем МДА. Через 30 суток количество МДА в сыворотке крови снизилось. Однако превышение токсичных продуктов окислительной модификации белков было в 2,24 раза или на 55,26 % больше, чем в норме (р < 0,001). Превышение уровня окислительной модификации белков через 60 суток составило 0,37±0,01 усл. ед., понизившись при этом на 4,21%, но превышая уровень нормы в 2,16 раза. Через 90 суток наблюдения отмечается максимальное понижение количества ОМБ (0,33±0,02 усл. ед.), но было в 1,94 раза или на 48,49% выше нормы (р < 0,05) .

Полученные данные свидетельствуют о возникновении дисбаланса в перекисных системах после нефрэктомии по сравнению с процессами,

Показатели перекисного окисления липидов

происходящими в интактной почке.

При изучении показателей, характеризующих степень окислительного стресса (перекисное окисления липидов и окислительная модификация белков), во второй серии обнаружился ряд изменений (таб. 2). Содержание МДА оказалось существенно повышенным по сравнению с контролем при всех сроках алкогольной интоксикации, но в различной степени. Через неделю уровень МДА превышал норму на 69,94%, а контроль на 7,33%, понижаясь ко второй неделе на 59,91%. При этом показатели носили статистически достоверный характер. В последующие сроки наблюдась тенденция к постепенному росту уровня МДА.

Таблица 2

)Л) и окислительной модификации белков (ОМБ) _сыворотки крови в контроле и в опыте

Сроки

Контроль Опыт Контроль Опыт

Норма 10 2,75 ± 0,79 2,75 ± 0,79 0,17 ± 0,01 0,17 ± 0,01

7 6 7,36 ± 1,78 8,58 ± 0,41 0,56±0,08 0,54 ± 0,01

14 6 6,86 ± 0,96 8,84 ± 0,28 0,50 ± 0,04 0,56 ± 0,04

30 6 6,80 ± 0,64 10,38 ± 0,53111 0,38 ± 0,02 0,64 ± 0,02111

60 6 6,71 ± 0,14 11,64 ± 0,63111 0,37 ± 0,01 0,76 ± 0,06111

90 6 5,78 ± 1,71 12,09 ± 1,76111 0,37 ± 0,02 0,71 ± 0,02111

Примечание ктаблице 2: значимостьотличий от контроля - - рк < 0,05; - рк < 0,01; - рк < 0,001.

Так превышение МДА в контроле было на 2,47 раза больше, чем в норме (рн < 0,001), а в опыте в 1,5 раза больше по сравнению с контролем через 30 суток после алкоголизации (рк < 0,001). Через 60 суток уровень МДА превышал норму на 76,37% , а контроль на 23,8%, а на 90-е сутки после операции уровень МДА превышал норму на 77,25%, и контроль на 37,3% соответственно (Рк < 0,001).

Как показали исследования, белки сыворотки крови подвергались значительной окислительной модификации, о чем свидетельствовали данные экспериментов, начиная с 7 суток после алкоголизации. Так повышение содержания карбонильных соединений в белках сыворотки крови по сравнению с нормой через 7 и 14 суток после операции было на 68,54% и 69,64% соответственно. При этом показатели носили статистически недостоверный характер, незначительно превышая контроль. В последующие сроки наблюдась выраженная тенденция к повышению содержания в крови карбонильных соединений, коррелирующая с уровнем МДА. Так, превышение токсичных продуктов окислительной модификации белков через 30 суток было на 73,43 % больше, чем в норме, и на 18,17% выше контроля (рк < 0,001). Превышение уровня окислительной модификации белков через 60 суток составило 4,20 %, но отличалось от уровня нормы на 77,63. Через 90 суток наблюдения уровень ОМБ несколько понизился и пре-

высил норму на 76,05% (рн < 0,001).

Полученные данные свидетельствуют о различной интенсивности биохимических изменений после нефрэктомии при введении в организм 40% раствора этанола по сравнению с процессами, происходящими в контрольной единственной интактной почке.

Выводы

1. В единственной интактной почке происходят процессы развития компенсаторной гипертрофии органа, что сопровождается дисбалансом окислительно-восстановительного баланса организма. Процесс компенсаторной гипертрофии коррелирует с динамикой количества вторичных продуктов свободно-радикального окисления липидов (малоновый диальдегид) и уровнем окислительной модификация белков в сыворотке крови.

2. Длительность хронической алкогольной интоксикации выраженно коррелирует с динамикой количества вторичных продуктов свободно-радикального окисления липидов (малоновый диальдегид) и уровнем окислительной модификация белков в сыворотке крови достигающих максимальных показателей при 90 дневной алкогольной интоксикации.

Перспективы дальнейших разработок. Исходя из вышеизложенного, возникает необходимость производить коррекцию возникших в результате воздействия алкоголя метаболических наруше-

ний в плазме крови и в тканях единственной почки веществами, которые обладают универсальными протекторными свойствами.

Литература

1. Бабанин A.A., Боровая Т.Г., Беловицкий О.В. Морфологические изменения в яичниках при острых и хронических алкогольных интоксикациях //Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здра-воохранени. - Симферополь, 1996. - Т. 132, Ч. 1. - С. 126-129.

2. Бабанин A.A., Беловицкий О.В., Скребкова О.Ю. и др. К вопросу морфо- и органогенеза висцеральной патологии при алкогольных интоксикациях //Науков1 записки: щормник. - К., - 1997.- Вип. 1. -С. 29-30.

3. Беловицкий О.В. К морфологии яичников при острой алкогольной интоксикации (экспериментальное исследование) // Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения, - 1996. - Т. 132, 4.1- С. 81--83.

4. Дубинина Е.Е., Бурмистров С.О., Ходов Д.А. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод ее определения //Вопросы мед. химии. - 1995. - № 1. - С.24-26.

5. Западнюк И.П. Лабораторные животные. К. : Вища школа, 1983. - 350 с.

6. Кононяченко В.А. Алкоголизм и внутренние болезни. М., 1983. - 70 с.

7. Запорожан В.М. Бюетика / В.М. Запорожан, М. Л. Аряев. - К. : Здоров'я, 2005. -273 с.

8. Лазарев К.Л., Шпак С. И. Характеристика адаптивных возможностей клеточных систем организма под воздействием ксенобиотиков. //Морфология, 1993. - Т. 105, Вып. 9-10. - С. 180 -181.

9. Лазарев К.Л., Шпак С. И., Вербов А. А. Морфо-функциональная характеристика паренхиматозных органов в экологически неблагоприятных условиях. HayKOBi записки з литань медицини, бюлогП, химп та сучасних технологш навчання. К., 1997, С. 282-283.

10. Dolle W. Alcoholische Nephropathie // Therapie woche. - 1973. - . V. 23. - S. 641-643.

11. Heuzil E., Bousquet F. Metabolisme de l'alcohol aspects biochimiques modernes // Sem. Hop. Oaris Therapeutique. - 1975. - V. 51. - P. 29-42.

12. Levine R.L., Garland D., Oliver C.N. et al. // Meth. Enzymol. - 1990. - V. 186. - P. 464-478.

13. Liber C.S. Metabolism of alcohol in Medical Disorders of alcoholism Pathogenesis and treatment. - Philadelphia : WB Saunders. - 1982. - P.1-42.

14. Nochy D., Callard P., Bellon B. et al. Association of overt glomerulonephritis and liver disease: a study of 34 patients // Clin. Nephrol. - 1976. - Vol. 6. - P. 422-427.

Реферат

ПОР1ВНЯЛБН1 БЮХ1М1ЧН1 АСПЕКТИ СТАНУ КОМПЕНСАТОРНИХ ПРОЦЕС1В ПРИ НЕФРЕКТОМ11 В УМОВАХ МОДЕЛЮВАННЯ XPOHI4HOI АЛКОГОЛЬНО! НЕФРОПАТИ Лазарев К.Л., Сатаева Т. П., Захарова Г.М.

Ключов1 слова: алкоголь, нирка, нефректом1я, ппертроф1я, прооксидантно-антиоксидантна система, щури

Вивчена д1я етанолу на стан тканин едино'Г нирки, що залишилася пюля нефректоми, протягом трьох мюя^в пюля операци. Вираженють i глибина морфолопчних змш в нирц1 в процеа IT компенсаторно! ппертрофп коррелюе з динамкою кшькосп вторинних продукте втьно-радикального окисления лтн д1в (малоновий д1альдег1д) i р1внем окислювальноТ модиф1кац1ъ бтюв в сироватц1 кров1.

Summary

COMPARATIVE BIOCHEMICAL ASPECTS OF COMPENSATORY PROCESSES UNDER NEPHRECTOMY IN THE CONDITIONS OF CHRONIC ALCOHOLIC NEPHROPATHY MODEL Lazarev K.L., Sataieva T. P., Zakharova A.N.

Keywords: alcohol, kidney, nephrectomy, hypertrophy, oxidant-antioxidant system, rats.

The effect of ethanol on the tissues of the single kidney, remained after nephrectomy, during three months after an operation has been studied. The intensity and the depth of morphological changes in the kidney in the process of its hypertrophy correlate with the dynamics of the amounts of free radical lipid oxidation byproducts (malonic dialdehyde) and with the level of protein oxidation modification in blood serum.