.

Роль селезінки в регуляції еритропоезу через вплив серотоніну на процеси вільнорадикального окислення в нирках (автореферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
0 2856
Скачать документ

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

ДОНЕЦЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. М. ГОРЬКОГО

СУХОМЛІНОВА ІРИНА ЄВГЕНІВНА

УДК 612.111.3.[577.115+577.15]

Роль селезінки в регуляції еритропоезу через вплив серотоніну на процеси
вільнорадикального окислення в нирках

14.03.03 – нормальна фізіологія

АВТОРЕФЕРАТ

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Донецьк – 2005

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Запорізькому державному медичному університеті.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор

Філімонов Володимир Іванович,

Запорізький державний медичний університет,

завідувач кафедри нормальної фізіології.

Офіційні опоненти:

Доктор медичних наук, професор Міщенко Віталій Петрович, Українська
медична стоматологічна академія, завідувач кафедри нормальної
фізіології.

Доктор медичних наук, професор Самохвалов Валерій Гаврилович,
Харківський державний медичний університет, завідувач кафедри нормальної
фізіології.

Провідна установа:

Дніпропетровська державна медична академія, кафедра нормальної
фізіології, МОЗ України, м. Дніпропетровськ.

Захист відбудеться “21 ” грудня 2005 року об 11 годині на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 11.600.01 Донецького державного медичного
університету ім. М. Горького за адресою: 83003, м. Донецьк, пр. Ілліча,
16.

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Донецького державного
медичного університету ім. М. Горького за адресою: 83003, м. Донецьк,
пр. Ілліча, 16.

Автореферат розісланий “19” листопада 2005 року.

Вчений секретар

cпеціалізованої вченої ради

д.мед.н.

професор Солдак І.І.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми визначається неухильним зростанням анемічних станів,
особливо серед населення промислових регіонів України, що диктує
необхідність удосконалення діагностики, профілактики та лікування даної
патології. Для вирішення цих завдань значну роль відіграє розширення
уявлень про механізми регуляції еритропоезу, які вже близько ста років
після праці P. Carnot , C. De Flander (1906) привертають увагу великої
кількості дослідників, але на сьогодні до кінця не вивчені.

Неузгодженість кінетики різних частин еритрону нерідко є причиною
розвитку патологічних станів, таких як анемія чи еритремія. Центральною
ланкою, що визначає кінетику еритрону, є еритропоетин, синтезований
тканиною нирок (Jacobson W.L. et al., 1957). У відомій загальній схемі
механізму регуляції утворення еритропоетину відводиться можлива роль
продуктам вільнорадикального окислення як одному із регуляторів синтезу
еритропоетину (Fisher J.W., 2003). Участь продуктів пероксидації в
стимулюванні еритропоезу цілком можлива, враховуючи, що цей процес
визначається рівнем тканинного кисню (Владимиров Ю.А., Арчаков А.И.,
1972; Бєлєнічев І.Ф. і співавт., 2002). Але до цього часу залишаються ще
не до кінця відомими і зрозумілими тонкі механізми участі в цих процесах
продуктів вільнорадикального окислення. При цьому не визначено роль
антиоксидантних факторів, які знаходяться в тканинах, що синтезують
еритропоетин, а також в інших органах (Casadevall N., 1996, Canbolat O.,
et al., 1998). Крім того, в літературі є лише поодинокі та розрізнені
відомості про міжорганні взаємодії в загальних механізмах регуляції
утворення еритропоетину (Филимонов В.И., 1968, Козлов В.А, 2001). У
цьому плані основна увага зверталася на вивчення впливу різноманітних
біологічно активних сполук та гормонів безпосередньо на процес
кістковомозкового кровотворення (Павлов А. Д., 1991).

Дотепер не відпрацьовано схеми участі сполук-пригнічувачів синтезу
еритропоетину в моделі фізіологічного механізму регулювання еритропоезу,
без участі яких неможлива повноцінна регуляція кровотворення (Филимонов
В.И., 1968; Судаков К.В., Захаров Ю.М., 2002). Особливо не з’ясоване
питання про те, які речовини виступають у ролі інгібіторів еритропоезу.
Актуальність обраної теми підкреслює і незначна кількість наукових робіт
у зазначеній галузі, а також зростання в клініці частоти патології
кровотворення, особливо хвороб, зумовлених пригніченням кровотворення
(Филимонов В.И., 1971; Судаков К.В., Захаров Ю.М. , 2002).

Викладене вище спонукає до проведення експериментальних досліджень стану
оксидантного гомеостазу тканин нирок на моделях збудження та пригнічення
активності в системі еритрону, відповідно, стимулювання чи інгібіції
утворення еритропоетину, що дозволить не тільки отримати теоретично
важливі дані про місце продуктів вільнорадикального окислення в
загальному механізмі регуляції еритропоезу, але й визначить роль у цих
процесах природного антиоксиданту – ендогенного серотоніну. Встановлення
зв’язку продукції підвищеної кількості серотоніну з депонувальною
функцією селезінки, а також можливий розвиток анемії при підвищеному
рівні серотоніну в крові, виявляє зв’язок між системами кровообігу та
кровотворення, та визначає роль серотоніну в патогенезі анемій
(Филимонов В.И., 1968). Це відкриває перспективи розуміння деяких
клінічних патологій порушення кровотворення, а також стимулює до
експериментального обґрунтування підходів, що розширять шляхи
традиційного лікування медикаментозно резистентних анемій завдяки
застосуванню блокаторів серотонінових рецепторів.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна
робота виконана як фрагмент планової науково-дослідної роботи кафедри
нормальної фізіології Запорізького державного медичного університету
“Експериментально-клінічне дослідження механізмів системи детоксикації
організму і шляхів підвищення її активації”(№ 0196V002256 шифр IH
14.02.03.96) і “Дослідження механізмів регуляції системи детоксикації
організму та еритропоезу” (№ 0101V003300 шифр ІН 14.03.03.01). Авторка
брала безпосередню участь у встановленні ролі оксидантно-антиоксидантної
системи тканин нирок та серотоніну в механізмах регулювання еритропоезу.

Мета дослідження. Встановити роль оксидантно-антиоксидантної системи
тканин нирок, селезінки та ендогенного серотоніну в механізмах
регулювання еритропоезу.

Задачі дослідження.

Вивчити особливості зміни рівня продуктів вільнорадикального окислення
та активності ферментів антиоксидантної системи в тканинах нирок в
умовах експериментального моделювання стимуляції (гостра крововтрата та
перебування в гіпоксичній барокамері) і пригнічення еритропоезу
(післятрансфузійний еритроцитоз) у щурів.

Дослідити зміну рівня серотоніну в крові й тканинах нирок в умовах
експериментального моделювання стимуляції та пригнічення еритропоезу в
щурів.

Вивчити вплив екзогенного серотоніну на антиоксидантну систему нирок in
vivo та in vitro в щурів.

Оцінити фізіологічну роль селезінки залежно від кількості депонованої в
ній крові в оксидантно-атиоксидантному механізмі регуляції еритропоезу в
щурів.

Об’єкт дослідження: рівень продуктів вільнорадикального окислення,
активності ферментів антиоксидантної системи та серотоніну в кірковій та
мозковій речовині нирок щурів в умовах стимулювання та пригнічення
еритропоезу.

Предмет дослідження: механізми регулювання селезінкою еритропоезу через
вплив серотоніну на процеси вільнорадикального окислення в нирках щурів.

Методи дослідження: лабораторні, біохімічні, цитоморфологічні,
статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. У роботі вперше комплексно
вивчено кінетику еритропоезу в умовах його стимуляції та пригнічення, а
також стан оксидантного гомеостазу в тканинах нирок при цих самих
процесах у щурів.

Уперше отримані дані про прямий вплив оксидантнного гомеостазу тканин
нирок на механізми регуляції еритропоезу.

У дослідах in vivo та in vitro вперше показано, що серотонін в
концентраціях, близьких до фізіологічних, є антиоксидантом і, таким
чином, бере участь у регуляції еритропоезу.

Уперше встановлено, що концентрація серотоніну крові та нирок залежить
від кровонаповнення селезінки: при депонуванні в ній надлишку крові
зростає, а після спленектомії – знижується. Селезінка, що втратила
можливість депонувати надлишки крові, не здатна підвищувати рівень
серотоніну в крові при післятрансфузійному еритроцитозі.

Уперше показано, що через депонувальну функцію селезінки забезпечується
взаємодія між системами кровообігу і кровотворення.

Практичне значення одержаних результатів. Розроблено новий спосіб
кількісного визначення серотоніну та мелатоніну в одній пробі
біологічного матеріалу (патент України № 6147).

Отримані результати дозволять по-новому оцінити взаємодію системи
кровотворення з системою кровообігу, на основі чого стає зрозумілим
походження деяких форм анемічних станів при гіперсеротонінемії та
спленектомії.

Результати дослідження можуть використовуватися в науково-дослідній
роботі та навчальному процесі, а також при розробці нових підходів до
лікування медикаментозно резистентних анемій у практичній медицині.

Основні результати дисертації впроваджені в навчальний процес кафедр
нормальної фізіології Харківського державного медичного університету,
Української стоматологічної академії, Дніпропетровської державної
медичної академії, що підтверджується актами впровадження (03.11.2004,
09.11.2004, 08.11.2004).

Особистий внесок здобувача. Дисертанткою самостійно проведено
патентно-інформаційний пошук, аналіз наукової літератури з обраної теми,
освоєно та виконано моделі відтворення анемії, гіпоксичної гіпоксії,
еритроцитозу. Самостійно здійснено всі біохімічні, лабораторні та
цитоморфологічні дослідження. Проведено статистичну обробку та аналіз
отриманих результатів, сформульовано висновки, опубліковано основні
положення дисертації. Дисертанткою не були використані результати та
ідеї співавторів публікацій.

Апробація результатів дисертації. Основні фрагменти результатів
дисертаційної роботи доповідались на з’їзді фізіологів України (м.
Вінниця, 2002), Всеукраїнській конференції студентів, аспірантів,
клінічних ординаторів “Стрес, шок, термінальні стани” (м. Донецьк,
2003), науково-практичній конференції молодих вчених (м. Запоріжжя,
2004), науковій конференції студентів та молодих вчених (м. Вінниця,
2004).

Публікації. Матеріали дисертації опубліковано у 3 статтях наукових
журналів, 3 матеріалах та тезах конференцій, 1 деклараційному патенті
України.

Структура дисертації. Дисертація складається зі вступу, 5 розділів,
висновків, списку літератури, який містить 254 джерела на 26 сторінках,
представлена на 134 сторінках комп’ютерного тексту, ілюстрована 13
малюнками на 13 сторінках, 23 таблицями на 23 сторінках.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ

Матеріали та методи дослідження. Експериментальна частина виконана на
272 щурах самцях лінії Вістар масою 180–200 г в осінньо-зимовий період.
Під час проведення експерименту всі тварини знаходилися на стандартному
раціоні живлення віварію згідно з “Санітарними правилами по
устаткуванню, обладнанню та утриманню експериментально-біологічних
клінік (віваріїв)” (Шафранов В.П., Рясина Т.В., 1974).

Експериментальні та контрольні групи щурів складалися з урахуванням
віку, ваги та статі тварин. Однотипні втручання завжди виконувалися в
один і той самий час доби. При проведенні кожної серії експериментів
одночасно досліджувалася і контрольна група тварин.

Відповідно до плану дослідження використовувалися загальноприйняті
моделі експериментальних порушень еритропоезу. Гіпоксичну гіпоксію
відтворювали шляхом двократного 18-годинного утримання тварин у
барокамері при атмосферному тиску 0,4 атм (Schuster et al., 1987).
Двопроцентну від маси тіла крововтрату викликали шляхом забору крові зі
стегнової вени тварин. Операція виконувалася під внутрішньочеревним
тіопенталовим наркозом (40 мг/ кг ваги). Поліцитемію відтворювали шляхом
двократного введення у черевну порожнину щурів 80% еритроцитарної
суспензії (по 4,0 мл), яку отримували після триразового відмивання
венозної крові тварин фізіологічним розчином (Филимонов В.И., 1968,
Гудим В.И., 1979). Спленектомію та блокування депонувальної функції
селезінки виконували шляхом щільного обшивання її капроновою сіткою під
тіопенталовим наркозом. Тварини виводилися з експерименту вранці. Кров
для дослідження забиралася з хвостової вени тварини. При цьому
концентрацію еритроцитів, гематокриту, гемоглобіну, ретикулоцитів
визначали за стандартною уніфікованою методикою.

Морфологію еритроїдних елементів кісткового мозку тварин досліджували
методом виділення еритроїдних острівців кісткового мозку (Захаров Ю.М.
та Мельников И.Ю., 1984), що дало змогу визначити кількісний та якісний
склад еритроїдних елементів.

Використані в експериментальній частині роботи методи підготовки
біологічного матеріалу до біохімічних досліджень проводилися за
стандартними методиками (Прохорова В.И., 1982).

Активність перекисного окислення ліпідів у нирках оцінювали за
накопиченням його продуктів у тканині (Аношина М.Ю., Лановенко И.И.,
1985).

Із вторинних продуктів перекисного окислення ліпідів визначали вміст
малонового діальдегіду (МДА) за кольоровою реакцією з тіобарбітуровою
кислотою (Андреева А.И., 1988).

Стан антиоксидантної системи в тканинах нирок щурів оцінювався за
активністю ферменту супероксиддисмутази (СОД), глутатіонредуктази (ГР)
(Чаба И., Чевари И., Секей С., 1988) та глутатіонпероксидази (ГП)
(Гаврилова Н.А., Хмара С.Н., 1986).

Для визначення in vitro антиоксидантної активності серотоніну
використовували два методичні підходи (Губській Н.В., Беленічев І.Ф.,
1998): метод ферментативної ініціації ПОЛ та метод неферментативної
ініціації ПОЛ.

Методику дослідження вмісту біологічно активної речовини – серотоніну в
плазмі та тканині нирок, проводили за власною оригінальною
флюориметричною методикою (патент України № 6147).

Обробка отриманих результатів проводилася з використанням програм пакету
“Biostat” параметричними (t-критерій Стьюдента) та непараметричними
методами (Т-критерій Вілкоксона) статистичного аналізу.

Результати дослідження та їх обговорення. Особливості кількісного стану
показників периферійної червоної крові та кістково-мозкового
кровотворення щурів при стимулюванні еритропоезу у щурів. Встановлено,
що в першої групи тварин після гострої крововтрати, кількість
еритроцитів вірогідно знижувалася на 24%, вміст гемоглобіну – також на
24%, гематокриту – на 25% порівняно з контрольною групою тварин
(р0,05). Крім того,
стимуляція еритропоезу вже через добу супроводжувалася підвищенням у
кістковому мозку загальної кількості еритробластичних острівців у
стегновій кістці на 13,5% при збільшенні кількості острівців першого
проліферуючого класу (у 2,6 раза), і прискоренням виходу в периферичну
кров ретикулоцитів (рV?B j ? O U ?????? 6 d f e i i V”[email protected] @ U [email protected] B D j U U & F U U U ° ” ? ? ???¬?? ??t?? ???¬?? U $Ifa$tkd U TH U $Ifa$ h?S?B* TH U $Ifa$ ¶1Ikd TH U TH ??????ганізму тварин аміном сприяє підвищенню його антиоксидантного впливу на тканини нирок інтактних щурів, порівняно з вихідними даними, в умовах in vitro. На відміну від цього, при стимулюванні еритропоезу гіпоксичною гіпоксією в дослідній групі тварин на фоні зниження активності ферментів антиоксидантного захисту і накопиченні високих концентрацій продуктів вільнонорадикального окислення антиоксидантний вплив серотоніну в пробах з нирковим гомогенатом in vitro знижується як відносно вихідних показників, так і відносно контролю. Беручи до уваги вірогідно визначені нами антиоксиданті властивості серотоніну в умовах in vitro, природним було проведення досліджень, які вивчали вплив аміну на оксидантний гомеостаз нирок щурів в умовах цілісного організму. Для цього контрольній та дослідній групам тварин внутрішньом'язово вводився розчин серотоніну, виходячи з розрахунку 0,66 мг/кг ваги, протягом трьох днів (табл. 3). Атиоксидантний вплив екзогенної серотонізації тварин дослідної групи на стан вільнорадикального окислення нирок в умовах стимульованого гіпоксичною гіпоксією еритропоезу показав достовірне зниження інтенсивності процесів вільнорадикального окислення, відносно вихідних показників. Цей ефект було зафіксовано і стосовно всіх трьох вивчених продуктів пероксидації: ізольованих подвійних зв'язків, дієнових кон’югатів та малонового діальдегіду (р0,05); у мозковому прошарку, відповідно, на 48%
(з 44,32 ± 7,21 до 65,57 ± 5,25), порівняно з вихідними даними (р0,05).

Відомо, що післятрансфузійний еритроцитоз призводить до переповнення
селезінки кров’ю. У цьому ми пересвідчились після визначення маси
органу. Виявилося, що в інтактних тварин вага селезінки становила 0,26 ±
0,1% від маси тіла, тоді як після післятрансфузійної поліцитемії вона
збільшувалася до 0,73 ± 0,1% від загальної ваги, що, відповідно, у три
рази більше вихідних даних (р0,05), ніж у кірковому, і
становив, відповідно, 387,63 ± 6,46 нмоль/г та 367,38 ± 8,79 нмоль/г.

Таблиця 4

Вміст серотоніну в тканинах нирок у щурів в умовах моделювання
спленектомії, еритроцитозу і вилучення депонуючої функції селезінки (M
± m)

Групи тварин Концентрація серотоніну (нмоль/г) в тканині нирок

кіркова

мозкова

Контрольна

(n = 8) 367,38 ± 8,79 387,63 ± 6,46

З еритроцитозом

(n = 8) 330,13 ± 5,2411 414,75 ± 6,6611

Зі спленектомією

(n = 8) 282,52 ± 5,87 1,2 351,62 ± 4,49 1, 2

Зі спленектомією та еритроцитозом

(n = 8) 297,01 ± 9,1 1,2 320,5 ± 3,75 1, 2

З позбавленою депонувальною функцією селезінки та еритроцитозом (n = 8)
295,13 ± 6,91 1,2 315,63 ± 7,45 1, 2

1 – різниця вірогідна порівняно з показниками тварин контрольної групи

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Оставить комментарий

avatar
  Подписаться  
Уведомление о
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020