Патобиохимические механизмы токсического влияния хлорида никеля в эксперименте у крыс

Работа поддержана грантом Учреждения Российской академии наук научных проектов молодых ученых и аспирантов УрО РАН от 15 января 2009 г. № 1-6.

Литература

1. Wigzell H. Binz H. Lymphocyte receptors. Academic Press. 1980. 94 p.

2. A. Bevan, Burns G.F., Gray L. // J. Immunol. 1980, №11. P. 223-231.

3. U. Galili, Polliak A., Okon E. // J. Exp. Med. 1980, Vol.152. P. 796-812.

4. AlessioМ., S. Roggero, A. Funaro, L. B. De Monte, L.Peruzzi, M. Geuna, F. Malavasi // J. lmmunol. 1990. Vol. 145, N3. P.878-884.

5. Lund F.E., D. A. Cockayne, T. D. Randall, N. Solvason, F. Schuber, M. C., Howard // Immunol. Rev. 1998. №161. P. 79-93.

6. Control of effector CD8+ T cell function by transcription factor Eomesodermin / Pearce Erica L., Mullen Alan C. // Science. 2003, № 5647. P. 1041-1043.

7. Ma Ge, Zhu Li-ping, Zhang, Wei // Zhongguo yixue kexue-yuan xuebao //Acta Acad. Med. Sin. 2002. Vol. 24, №4. С. 439-442.

8. Inoue K., Wakao H., Ogonuki N. et al. // Curr. Biol. Vol.15.

2005. P. 1114-1118.

9. Р. М. Хаитов, Манько В. М., Ярилин А. А. // Успехи современной биологии. 2005. Т.125, № 5. С. 435-445.

10. И. С. Гущин Физиология иммуноглобулина Е (IgE) // Аллергология и иммунология. 2000. Т. 1, №1. С. 76-87.

11. М. Н. Болдырева, Л. П. Алексеев, Р. М. Хаитов // Иммунология. 2005. № 5. С. 260- 263.

12. А. А. Ярилин Апоптоз, роль в патологии, значимость его оценки при клинико-иммунологическом обследовании больных / Ярилин А.А., Никонова М.Ф., Ярилина А.А. // Медицинская иммунология. 2000. Т.2. С. 7-16 .

13. Krueger Anderas / Krueger Anderas, Fas Stefanie C., Baumann Sven, Krammer Peter H. // Immunol. 2004. Vol. 173, №4. Р. 2542-2551.

14. Р.М. Хаитов Внутриклеточные сигнальные пути, активирующие или ингибирующие функции клеток иммунной системы. Внутриклеточные сигнальные пути при апоптозе / Хаитов Р. М., Манько В. М., Ярилин А. А. // Успехи современной биологии.

2006. Том 126, №1. С. 3-9.

15. Kochler G., Milstein C. Continuous cultures of fused cell cekret-ing antibody predefined specifity. Natur. 1975. С. 495-497.

16. Bervzovski J.A. Properties of monoclonal antibodies specific fo determinants of a protein antigen, vyoglobin / Bervzovski J.A., HicksG., Minna J. // J.Biol. Chem. 1980, Vol.255. Р. 11188-11192.

17. P.G. Munson LIGAND: A versatile computerized approach of characterization of ligand-binding siytems / Munson P.G.,Rodbard D. // Anal. Biochem. 1980, Vol.107. P. 220-239.

18. A.K. Thakur Characterization of ligand-binding systems by continuous affinity istribusions of arbitrary shap. / Thakur A.K., Munson P.G.,Hungston D.L. Robard D. // Anal. Biochem. 1980, Vol.103. P. 240-254.

THE HORMONES INFLUENCE ON THE PERIPHERIC REACTION OF LYMPHOCYTES PHENOTYPING OF BLOOD IN PEOPLE LIVING IN THE NORTH

A. POLETAEVA, L. DOBRODEEVA Summary

The influence of corisol, thyroxin, progesterone, oxytocin in vitro to the receptor activity of lymphocyte of peripheral blood in the people, which are practically healthy, has been analyzed in this work. It is proved a varied effect of hormones under investigation to the activity of the signal molecules.

Key words: immunity, hormones, lymphocyte, receptor

УДК 577.352.3

ПАТОБИОХИМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ТОКСИЧЕСКОГО ВЛИЯНИЯ ХЛОРИДА НИКЕЛЯ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ У КРЫС

Ф.С. ДЗУГКОЕВА, Е.А. ТАКОЕВА*

Ключевые слова: хлорид никеля, токсическое влияние

Цель исследования - изучение водо- и электролитовыделительной функции почек, активности Ка,К,АТФ-азы почечной ткани и сопряженных систем СРО в эритроцитах и почечной ткани, а также состояние АОС клеток, на фоне хронической интоксикации солями никеля в эксперименте у крыс.

Материалы и методы. Были проведены эксперименты на 60 белых крысах самцах линии Вистар одной возрастной группы, массой 180-210гр. Хроническую интоксикацию вызывали путем введения животным раствора хлорида никеля подкожно в дозе

0,3 мг/кг и 0,8 мг/кг веса животного в течение 1 месяца.

Исследовали основные процессы мочеобразования: клубочковую фильтрацию по клиренсу эндогенного Cr, рассчитывали канальцевую Rh2o, используя формулы Ю.В. Наточина (1974г.). Для анализа электролито-выделительной функции почек, определяли экскрецию Na и К с мочой, Фз ионов и рассчитывали канальцевую RNa в %. Для выяснения патогенетического механизма нарушений исследовали интенсивность перекисного окисления липидов в мембранах эритроцитов и в гомогенатах коркового и мозгового слоев почечной ткани по данным изменения концентрации малонового диальдегида по методу Osakаwa T., (1980). О состоянии антиоксидантной защиты судили по активности ката-лазы в сыворотке крови, которую определяли методом М.А. Королюка и соавт., (1988) и СОД по методу аутоокисления адреналина. Изучали активность Na,K,АТФ-азы в корковом и мозговом слоях почечной ткани методом (Scou ТС, 1957). Весь полученный материал подвергали статистической обработке с использованием t-критерия Стьюдента на ПК типа IBM РС с использованием программы Microsoft Excel.

Результаты. Анализ данных, вызванных подкожным введением 0,3 мг/кг и 0,8 мг/кг хлоридом никеля крысам линии «wistar» в течение 1 месяца, показали, что величина спонтанного диуреза достоверно снижается, что обусловлено угнетением клубочковой фильтрации при одновременном снижении канальцевой реабсорбции воды.

Таблица 1

Показатели водо- и электролитовыделительной функции почек на фоне интоксикации хлоридом никеля.

Изучаемый параметр Контроль 0,3 мг/кг NiCl? 1 мес 0,8 мг/кг NiCl? 1 мес

диурез 0,085±0,003 0,07±0,002 0,06±0,001

12,18±0,42 11,10±0,29 9,296±0,11

RH2O 99,41±0,038 99,37±0,024 99,35±0,015

9,38±0,26 10,16±0,18 10,74±0,18

Рз№ 1658,16±52,93 1463,38±41,77 1305,37±24,13

99,49±0,07 99,30±0,023 99,17±0,026

Ek 6,32±0,36 7,09±0,14 7,75±0,12

Fâ 53,85±1,47 47,14± 1,27 80,31±1,82

Наряду с водо-выделительной функцией почек нарушается и электролито-выделительная функция. Полученные данные свидетельствуют о достоверном повышении экскреции натрия и калия с мочой. Для выяснения механизма повышенной экскреции натрия нами рассчитывалась величина фильтрационного заряда натрия и относительная канальцевая реабсорбция данного катиона. Данные показали, что повышение экскреции натрия обусловлено снижением канальцевой реабсорбции иона, (р<0,01) на фоне достоверного снижения фильтрационного заряда, а повышение экскреции калия обусловлено повышением фильтрационного заряда на фоне интоксикации в дозе 0,8 мг/кг. Анализ содержания натрия и калия в плазме крови выявил, что происходит достоверное снижение концентрации натрия (р<0,001), и повышение содержания калия.

Поскольку одним из механизмов, по [1,4], повреждающим структуры нефрона, является ПОЛ, нами проводились исследования липопероксидации в эритроцитах универсальных аналогах тканевых клеток. Полученные данные свидетельствуют об активации процессов СРО по данным концентрации МДА как в эритроцитах (4,54±0,16 - 5,69±0,06), так и в корковом и мозговом веществах почечной ткани у крыс на фоне обеих дозировок хлорида никеля. Происходило достоверное повышение концентрации МДА в эритроцитах и слоях почечной ткани (р<0,001) (рис.1).

* г. Владикавказ, ул. Пушкинская, 40, СОГМА, каф. Биохимии тел. (8672) 539349,(918)8237623 Е-mail: elena_takoeva@mail.ru

Рис.1. Концентрация МДА в слоях почечной ткани на фоне экспозиции хлоридом никеля

Ее2++Н2О2—Ее3++ОН-+'ОН

ПОЛ инициируется активными формами кислорода: О2 ,ОН- З2О2 и др. Сам по себе супероксидный радикал малоактивен по отношению к молекулярным компонентам клетки, как и образующаяся из него перекись водорода. Но в определенных условиях эти два соединения вступают в реакцию с образованием гидроксильных радикалов, представляющих серьезную опасность:

О2'-+Н2О2^О2+ОН-+'ОН

Другой причиной активации процессов ПОЛ является угнетение системы АОЗ' Поэтому мы изучали активность ферментов АОЗ - СОД, превращающего супероксид-анион в Н2О2 и одновременно каталазы, которая расщепляет Н2О2 до О2 и Н2О:

О2' + О2' +2Н ——Н2О2+О2 СОД Н2О2 —Н2О +1/2 О2 кат Данные показали достоверное повышение активности ката-лазы в сыворотке крови и снижение активности супероксиддисмута-зьі' Эти данные говорят о том, что причиной активации процессов ПОЛ наряду с образованием активных форм кислорода, является угнетение антиокислительной системы клеток, что проявляется угнетением СОД и компенсаторным ростом активности каталазы'

каталаза

400 4е

н 300 Т [

І 200 Г г

100 и \Ж Р/

Онорма В0,3 мг/кг 1 месяц  0.8 мг/кг 1 месяц

Рис.2. Активность ферментов супероксиддисмутазы и каталазы в сыворотке крови у подопытных крыс

Образовавшиеся метаболиты ПОЛ, МДА изменяет функциональные свойства биологических мембран, т.е. их гидрофоб-ность, что может проявляться изменением активности мембранных ферментов. Поэтому мы определяли активность мембраносвязанного фермента - Ка,К-АТФ-азы как в мозговом, так и в корковом слоях почечной ткани. Данные показали, что угнетается активность Ка-транспортирующего энзима - Ка,К-АТФ-азы в мозговом и корковом слоях почечной ткани соответственно (6,72±0,35 - 4,86±0,17 (р<0,001)) и (3,0±0,33 - 2,13±0,08(р<0,02)).

Таким образом, на фоне хронической интоксикации хлоридом никеля отмечается активация процессов свободнорадикального окисления, развивается оксидативный стресс и изменяется активность ферментов антиокислительной защиты - СОД - угнетается, а каталаза повышается компенсаторно. Мембранотоксическое действие приводит к изменению функционального состояния почек, выражающееся в угнетении скорости клубочковой фильтрации и уровня канальцевой реабсорбции воды, результатом чего является уменьшение объема спонтанного диуреза. Одновременно нарушается электролитовыделительная функция почек, понижается экскреция натрия и повышается экскреция калия на фоне спонтанного диуреза. Анализ внутрипочечного обмена электролитов на фоне экспозиции хлоридом никеля показал угнетение Яка в почечных канальцах, на фоне снижения уровня Фз№, что и приводило к повышенной экскреции Ка с мочой и снижению концентрации Ка в плазме крови. Изменение физико-химических свойств липидной фазы базолатеральной мембраны почечных канальцев, вызванное ПОЛ, сопровождается угнетением активности натриевого насоса и его основного компонента Ка,К-АТФ-азы.

Литература

1. Антошина Л.И., Паквловская НА., Устюшин Б.В. ,Крючкова Е.Н. // Медицина труда и промышленная экология. 2001. №4. С.36-38

2. Борисенкова Р.В. // Концерогенная опасность никеля и его соединений (обзор литературы)/ Борисенкова Р.В., Гвоздева Л.Л., Луценко Л.А .// Едицина труда и промышленная экология. 2001. №1. С.27-30.

3. Константинов Р.В. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда/В.П. Чащин, А.Н. Никанов, Н.М. Фролова, М.В. Чащин, Р.В. Константинов и др. СПб., 2005.144 с.

4. Трахтенберг И.М., Иванова Л.А. // Медицина труда и промышленная экология. 1999. №11. С.28-31.

УДК 616,831-831-005-053,5

ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ У ЗДОРОВЫХ ДЕТЕЙ

О'И КУТЫРЕВА, Е'Н ДЬЯКОНОВА, Л^ ЛОБАНОВА* Ключевые слова: микроциркуляция, допплеровская флоуметрия

Изучение системы микроциркуляции в онтогенезе - актуальное направление в возрастной физиологии, позволяющее раскрыть закономерности формирования микроциркуляторного русла у детей и определить его функциональные возможности' Применение к изучению системы микроциркуляции метода лазерной допплеровской флоуметрии позволяет оценить изменчивость кровотока и механизмы его регуляции [1,2,3]'

Цель исследования — изучение возрастных особенностей микроциркуляции у детей на разных этапах онтогенеза с учетом становления у них реактивности микрососудов'

Методы и материалы. В исследование были включены 86 практически здоровых детей (38 девочек и 48 мальчиков), от 3 до 12 лет, хорошо адаптированных к физическим нагрузкам' Дети были разделены на 4 возрастные группы: 15 детей 3-4 лет, 24 ребенка 5-6 лет, 22 ребенка 7-9 лет, 25 детей 10-12 лет' Дети были активными, подвижными и на протяжении последних 6 месяцев не болели респираторными простудными заболеваниями, из них дети 5-12 лет, занимались в спортивных секциях от 6 месяцев до 3 лет' Изучение микроциркуляции осуществлялось по данным лазерной допплеровской флоуметрии (ЛДФ) с применением одноканального анализатора капиллярного кровотока ЛАКК' Проводились оценка параметра микроциркуляции (ПМ), среднего квадратичного отклонения (СКО), индекса флаксмоций (ИФМ), коэффициента вариации (КУ), а также анализ гемодинамических ритмов с помощью амплитудно-частотного спектра (АЧС)'

С целью выявления уровня реактивности микрососудов осуществляли функциональные пробы: у детей 3-4 лет - постуральную и окклюзионную и детям 5-12 лет - дополнительно делали дыхательную пробу' Проводилась оценка процента снижения показателя микроциркуляции в дыхательной пробе, резерва капиллярного кровотока (РКК) и время полувосстановления кровотока (Т 1/2, с) в окклюзионной пробе и только РКК в постуральной'

Результаты. У здоровых детей 3-4 лет и 5-6 лет параметры микроциркуляции (ПМ) отличались сравнительно высокой интенсивностью и составили 4,68±01 перф' ед' и 4,43±0,17 перф' ед' соответственно, что достоверно выше, чем в подгруппе 7-9 летних детей 4,05±0,27 перф' ед (р <0,001 и р<0,05 соответственно ) и 10-12 летних 3,97±0,94 перф' ед' (р<0,001 и р>0,05 соответственно)' При этом уровень колебаний тканевого кровотока у детей 3-4 летнего возраста по данным СКО достигал 0,62±0,1 перф' ед', что достоверно ниже, чем у детей старших возрастных групп' Так в группе 56 летних и 7-9 летних детей СКО составило 2,96±0,29 (р<0,001) и 2,84±0,33 перф' ед' (р<0,001) соответственно, в группе 10-12 лет -2,65 ±0,81 перф' ед' (р<0,001)' Коэффициент вариации (КУ) составил у детей 3-4 лет 14,42±0,55 перф' ед', что достоверно ниже, чем у детей 5-6 лет - 67,4±17,2 перф' ед' (р<0,001), 7-9 лет 71,27±16,1 перф' ед' (р<0,001) и 10-12 лет - 67,05±5,9 перф' ед' (р<0,001)' Индекс флаксмоций (ИФМ) не отличался во всех группах наблюдения и составил у детей 3-4 лет -2,2±0,015, 5-6 лет - 2,5±0,12, 7-9 лет - 2,58±0,12 и 10-12 лет - 2,64±0,12'

Таким образом, у здоровых детей 3-12 лет основные параметры микроциркуляции свидетельствуют о нормальной интенсивности кровотока в микроциркуляторном русле и сохранности механизмов ее регуляции, что подтверждает индекс флаксмоций, который характеризует соотношение активных и пассивных механизмов модуляции тканевого кровотока во всех возрастных подгруппах, однако СКО - показатель колеблемости потока эритроцитов -достоверно ниже в группе 3-4 летних детей (р<0,001со всеми подгруппами)' Коэффициент вариации КУ, характеризующий вазомоторную активность, у детей 3-4 лет достоверно ниже, чем в группах детей 5-12 лет (р<0,001со всеми подгруппами)' У детей 3-4 лет имеется несовершенство нейрогенного и возомоторного механизмов регуляции, и высокая скорость кровотока компенсирует физиологическую несостоятельность микроциркуляции'

ГОУ ВПО Ивановская гос Мед' академия, г Иваново пр' Ф' Энгельса д^ (т'8-4932-53-98-52) Федеральное государственное учреждение «Ивановский НИИ материнства и детства им' В'Н' Городкова, федералтьного агентства по высокотехнологичной медицинской помощи»