Проблемы здоровья и экологии (стр. 16 )

Цитокератин-18 — относительно новый маркер, являющийся производным от каспаза-3 зависимого пути апоптоза. Сегодня он имеет ограниченное применение в клинической практике и используется только для исследовательских целей. Цитокератин-18, является маркером апоптоза гепатоцитов, и его значение в качестве потенциального биомаркера для НАСГ основано на наблюдении, что апоптоз выражен при НАСГ и отсутствует при СП [2]. Тарантино и соавт. [41] обнаружили, что полипептид специфический антиген (ПСА), белок, освобождающийся при апоптозе, является важным маркером фиброза, более точным, чем уровень АЛТ. Определение ПСА, серологическим аналогом которого является цитокератин-18, широко используется в качестве маркера для выявления различных видов рака. Тканевой ПСА, по-видимому, будет полезен в клинической оценке у пациентов с ожирением и НАСГ, поскольку значительное снижение в сыворотке крови концентрации этого маркера было связано с потерей веса [42].

В ряде исследований была показана роль окислительного стресса в патогенезе НАСГ, изучены несколько параметров: активность глутатионпероксидазы и супероксиддисмутазы, уровни витамина Е [2]. По-видимому, ни один из этих маркеров не имеет существенного значения в оценке гистологической картины НАСГ [2]. Клиническая значимость этих биомаркеров еще не установлена, и их точность в неинвазивной оценке НАСГ находится в стадии обсуждения.

Оценка фиброза имеет решающее значение у пациентов с НАСГ. Фиброз характерен для прогрессирующей стадии поражения печени. В ряде исследований проведена оценка некоторых матричных компонентов, таких как трансформирующий фактор роста β, гиалуроновая кислота, тканевые ингибиторы металлопротеиназ и др. [22], однако они не нашли повседневного использования. Эндотелин-1 является посредником фиброза при НАСГ с установленной корреляцией в сыворотке крови и степенью фиброза [43].

Диагностические панели для оценки стеатоза, стеатогепатита и фиброза

Для неинвазивной оценки СП и некровоспалительного процесса в печени разработаны панели серологических маркеров. БП имеет недостатки: ошибки при заборе материала, субъективный фактор исследователя [44]. Компанией «Biopredictive» разработан NASH-тест, он апробирован для оценки НАСГ у пациентов, не употребляющих алкоголь. Он включает определение следующих параметров: общий билирубин, гаммаглютамилтранспептидазу (ГГТ), α-2-макроглобулин, аполипопротеин А1, гаптоглобин и АЛТ — с учетом возраста и пола, а также вес, рост, АСТ, сывороточную глюкозу, триглицериды, холестерин и steato-тест [45]. NASH-тест выполняется тогда, когда steato-тест положителен. Steato-тест является количественным анализом для оценки СП, особенно в случаях, связанных с метаболическим синдромом [46]. NASH-тест является модификацией steato-теста и акти-теста для дифференциации СП от НАСГ. Акти-тест был разработан для выявления некротического воспаления при вирусном гепатите С и B [45]. Выполнение исследований этих биомаркеров должно уменьшить потребность в БП [47].

В Европе часто используется оценка серологических маркеров фиброза в отличие от США, где БП является предпочтительной. Различные тесты были использованы для оценки фиброза, такие как отношение AСT/AЛT и APRI-тест, который оценивает количество тромбоцитов и уровень АСТ [48]. В настоящее время наиболее часто используются Fibro-Тест (фирма «BioPredictive») в Европе и FibroSpect и FibroSure в США [48]. FibroTest был впервые разработан для пациентов с вирусным гепатитом С, а затем использован для НАЖБП [22]. Преимуществами по сравнению с БП являются: изучение всей печени и отсутствие рисков, связанных с инвазивными процедурами. FibroSpect оценивает фиброз печени на основе анализа следующих маркеров: гиалуроновой кислоты, тканевого ингибитора матричной металлопротеиназы-1, и α-2-макроглобулина [48]. При помощи FibroTest определяют ГГТ, гаптоглобин, билирубин, аполипопротеин и α-2-макроглобулин. Самым главным недостатком этих видов исследований является их неспособность провести различие между легкой и средней степенью фиброза. Раннее выявление фиброза является ценным для предотвращения прогрессирования заболевания [48]. Полезность этих тестов ограничена в случаях с прогрессирующим фиброзом.

Фиброскан

Фиброскан, или переходная эластография — это неинвазивный метод, который оценивает жесткость печени с использованием эхо-ультразвука [22, 48]. Он имеет несколько преимуществ по сравнению с биопсией печени: это — неинвазивный метод, он оценивает большую часть печени и, по-видимому, более чувствителен, чем серологические маркеры [48]. Главный недостаток фиброскана — невозможность отличить изменение жесткости печени, измеряемой посредством определения скорости волны, при фиброзе от наличия жировой инфильтрации при СП [22]. Некоторые авторы утверждают, что имеется положительная корреляция между жесткостью печени, оцениваемой фибросканом, и степенью фиброза у пациентов НАЖБП [49, 50]. Важно то, что если при НАЖБП для измерения фиброза используется определение эластичности печени, то СП может сделать печень менее жесткой и, следовательно, диапазоны нормальных значений могут быть другими. Фиброскан также может быть ненадежным у тучных людей по техническим причинам [51].

Соноэластография с акустическим излучением силы импульса (ARFI-сонография) недавно предложена в качестве альтернативного метода для оценки эластичности печени вместо фиброскана. Этот альтернативный метод использует звуковые волны, чтобы проанализировать механические свойства жесткости печени. Одним из преимуществ визуализации при ARFI-сонографии является то, что она интегрирована в обычные УЗИ-системы и поэтому может быть выполнена во время стандартного обследования, которое обычно проводится пациентам с ХЗП. Предварительные результаты показывают, что анализ изображений посредством ARFI-сонографии может быть использован для диагностики выраженных степеней фиброза печени [52, 53]. Роль эластографии ARFI для диагностики НАЖБП еще недостаточно изучена. Другим методом, используемым для обнаружения фиброза печени от умеренной до тяжелой степени у тучных людей с НАЖБП, является магнитная резонансная эластография. Она имеет более высокую точность диагностики фиброза в случаях, не связанных с ИМТ [54]. Необходимы дальнейшие исследования, чтобы четко определить роль эластографии печени у пациентов с НАЖБП.

Тест общей ночной слюнной секреции кофеина

Интересная идея, касающаяся оценки функции печени при ХЗП, была предложена и разработана рабочей группой Тарантино и соавт. [55]. Системный клиренс кофеина, определяемый путем измерения концентрации кофеина в слюне, использовали в качестве функциональной печеночной пробы при компенсированном ЦП. Тест общей ночной слюнной секреции кофеина — надежный метод для оценки функции печени, а также позволяет различать вирусные и криптогенные (вероятно, метаболические) ЦП.

Динамические дыхательные тесты

Динамические дыхательные тесты могут обнаружить конкретные изменения различных метаболических путей. Браун и соавт. [56] объединили два теста для оценки степени печеночного повреждения у пациентов с НАЖБП: 13C-метацетин дыхательный тест (MДT) и 13С-октаноат дыхательный тест (ОДТ), которые оценивают цитохром Р450 и активность митохондриальной дисфункции. Оба механизма увеличивают окислительный стресс и, очевидно, участвуют в патогенезе НАСГ. Неинвазивный ОДТ позволяет надежно различать НАЖБП и НАСГ, а МДТ может предсказать степень фиброза печени.

Заключение

В настоящее время стандартной процедурой для оценки степени некроза, воспаления и фиброза, а также для количественной оценки печеночного стеатоза остается биопсия печени. Однако эта инвазивная процедура сопровождается неизбежными рисками и ограничениями. Кроме того, в большинстве случаев НАЖБП результаты биопсии печени не влияют на выбор лечения, которое по-прежнему определяется метаболическим синдромом. Отсюда возникает необходимость применения неинвазивной стратегии с целью охвата всего спектра проявлений НАЖБП. Неинвазивные исследования, такие как определение различных биомаркеров, панели определения фиброза, а также методы визуализации являются наиболее перспективными для выявления стеатоза и стадий фиброза печени.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Nonalcoholic steatohepatitis: Mayo Clinic experiences with a hitherto unnamed disease / J. Ludvig [et al.] // Mayo Clin. Proc. — 1980. — Vol. 55, № 7. — P. 434–438.

2. Wieckowska, A. Noninvasive diagnosis and monitoring of nonalcoholic steatohepatitis: present and future / A. Wieckowska, A. J. McCullough, A. E. Feldstein // Hepatology. — 2007. — Vol. 46, № 2. — P. 582–589.

3. Effect of body mass index and alcohol consumption on liver disease: analysis of data from two prospective cohort studies / C. L. Hart [et al.] // Br. Med. J. — 2010. — Vol. 11, № 000. — P. 1240.

4. Body mass index and risk of liver cirrhosis in middle aged UK women: prospective study / B. Liu [et al.] / [Электронный ресурс] // Br. Med. J. — 2010. — Vol. 340. — P. 912. — Режим доступа: http://www. ncbi. nlm. nih. gov/pubmed/. — Дата досупа: 12.12.2010.

5. The clinical features, diagnosis and natural history of nonalcoholic fatty liver disease / A. J. McCullough [et al.] // Clin. Liver. Dis. — 2004. — Vol. 8, № 3. — P. 521–533.

6. Farrell, G. C. Nonalcoholic fatty liver disease: from steatosis to cirrhosis / G. C. Farrell, C. Z. Larter // Hepatology. — 2006. — Vol. 43, № 2. — Р. 99–112.

7. Enhanced serum concentrations of transforming growth factor-beta1 in simple fatty liver: is it really benign? / G. Tarantino [et al.] / [Электронный ресурс] // J. Transl Med. — 2008. — Vol 6, № № 72. — Режим доступа: http://www. ncbi. nlm. nih. gov/pmc/articles/PMC2611972/. — Дата доступа: 12.12.2010.

8. Carter-Kent, C. Cytokines in the pathogenesis of fatty liver and disease progression to steatohepatitis: implications for treatment / C. Carter-Kent, N. N. Zein, A. E. Feldstein // Am. J. Gastroenterol. — 2008. — Vol. 103, № 4. — Р. 1036–1042.

9. Younossi, Z. M. Aliment Review article: current management of non-alcoholic fatty liver disease and non-alcoholic steatohepatitis / Z. M. Younossi // Pharmacol. Ther. — 2008. — Vol. 28, № 1. — Р. 2–12.

10. Tarantino, G. Should nonalcoholic fatty liver disease be regarded as a hepatic illness only? / G. Tarantino // World J. Gastroenterol. — 2007. — Vol. 13, № 35. — Р. 4669–4672.

11. Could inflammatory markers help diagnose non-alcoholic steatohepatitis / G. Tarantino // Eur. J. Gastroenterol. Hepatol. — 2009. —Vol. 21, № 5. — Р. 504–511.

12. Sanyal, A. J. American Gastroenterological Association AGA technical review on nonalcoholic fatty liver disease / A. J. Sanyal // Gastroenterology. — 2002. — Vol. 123, № 5. — Р. 1705–1725.

13. Edmison, J. Pathogenesis of non-alcoholic steatohepatitis: human data / J. Edmison, A. J. McCullough // Clin. Liver. Dis. — 2007. — Vol. 11, № 1. — Р. 75–104.

14. Tarantino, G. Hepatic steatosis in overweight/obese females: new screening method for those at risk / G. Tarantino, G. Pizza, A. Colao // World J. Gastroenterol. — 2009. — Vol. 15, № 45. — Р. 5693–5699.

15. A pilot study of a thiazolidinedione, troglitazone in non-alcoholic steatohepatitis / S. H. Caldwell [et al.] // Am. J. Gastroenterol. — 2001. — Vol. 96, № 2. — Р. 519–525.

16. A pilot trial of pentoxifylline in nonalcoholic steatohepatitis / L. A. Adams [et al.] // Am. J. Gastroenterol. — 2004. — Vol. 99, № 12. — Р. 2365–2368.

17. Метаболический синдром / под. ред. чл.-корр. РАМН Г. Е. Ройтберга. — М.: МЕД-пресс-информ, 2007. — 224 с.

18. Increased serum resistin in nonalcoholic fatty liver disease is related to liver disease severity and not to insulin resistance / C. Pagano [et al] // J. Clin. Endocrinol. Metab. — 2006. — Vol. 91, № 3. — Р. 1081—1086.

19. Nonalcoholic steatohepatitis and non-alcoholic Fatty liver disease in young women with polycystic ovary syndrome / T. L. Setji [et al] // J. Clin. Endocrinol. Metab. — 2006. — Vol. 91, № 5. — Р. 1741–1747.

20. Clinical features and natural history of nonalcoholic steatosis syndromes / Y. Falck-Ytter [et al] // Semin. Liver. Dis. — 2001. — Vol. 21, № 1. — Р. 17–26.

21. Adams, L. A. Role of liver biopsy and serum markers of liver fibrosis in non-alcoholic fatty liver disease / L. A. Adams, P. Angulo // Clin. Liver. Dis. — 2007. — Vol. 11, № 1. — Р. 25–35.

22. Oh, M. K. Review article: diagnosis and treatment of non-alcoholic fatty liver disease / M. K. Oh, J. Winn, F. Poordad // Aliment. Pharmacol. Ther. — 2008. — Vol. 28, № 5. — Р. 503–522.

23. Risk of severe liver disease in nonalcoholic fatty liver disease with normal aminotransferase levels: a role for insulin resistance and diabetes / A. L. Fracanzani [et al.] // Hepatology. — 2008. — Vol. 48, № 3. — Р. 792–798.

24. Diagnostic value of a computerized hepatorenal index for sonographic quantifcation of liver steatosis / M. Webb [et al.] // Gastrointestinal Imaging. — 2009. — Vol. 192. — Р. 909–914.

25. The role of Doppler Perfusion Index as screening test in the characterization of focal liver lesions / K. Kyriakopoulou [et al] // Dig. Liver. Dis. — 2008. — Vol. 40, № 9. — Р. 755–760.

26. Doppler perfusion index (DPI) and homa are highly predictive of fatty liver in patients with NAFLD / M. Dugoni [et al.] // Dig. Liver. Dis. — 2007. — Vol. 40. — P. 39.

27. One hundred consecutive hepatic biopsies in the workup of living donors for right lobe liver transplantation / C. K. Ryan [et al.] // Liver. Transpl. — 2002. — Vol. 8, № 12. — Р. 1114–1122.

28. Hepatic vein transit times using a microbubble agent can predict disease severity non-invasively in patients with hepatitis C / A. K. Lim // Gut. — 2005. — Vol. 54, № 1. — Р. 128–133.

29. Decrease in accumulation of ultrasound contrast microbubbles in non-alcoholic steatohepatitis / H. Iijima [et al.] // Hepatol. Res. — 2007. — Vol. 37, № 9. — P. 722–730.

30. Lewis, J. R. Nonalcoholic fatty liver disease: a review and update / J. R. Lewis, S. R. Mohanty // Dig. Dis. Sci. — 2010. — Vol. 55, № 3. — Р. 560–578.

31. Protocol for measurement of liver fat by computed tomography / L. E. Davidson [et al.] // Appl Physiol. — 2006. — Vol. 100, № 3. — Р. 864–868.

32. Macrovesicular hepatic steatosis in living liver donors: use of CT for quantitative and qualitative assessment / S. H. Park [et al.] // Radiology. — 2006. — Vol. 239, № 1. — Р. 105–112.

33. Diagnostic criteria for fatty infiltration of the liver on contrast-enhanced helical CT / J. E. Jacobs [et al.] // Am. J. Roentgenol. — 1998. — Vol. 171, № 3. — Р. 659–664.

34. Hepatic MRI for fat quantitation: its relationship to fat morphology, diagnosis, and ultrasound / M. Fishbein [et al] // J. Clin. Gastroenterol. — 2005. — Vol. 39, № 7. — Р. 619–625.

35. Magnetic resonance spectroscopy to measure hepatic triglyceride content: prevalence of hepatic steatosis in the general population / L. S. Szczepaniak [et al.] // Am. J. Physiol. Endocrinol. Metab. — 2005. — Vol. 288, № 2. — Р. 462–468.

36. Liver fat content and T2*: simultaneous measurement by using breath-hold multiecho MR imaging at 3.0 T-feasibility / D. P. O’Regan [et al] // Radiology. — 2008. — Vol. 247, № 2. — Р. 550–557.

37. High-sensitivity C-reactive protein is an independent clinical feature of nonalcoholic steatohepatitis (NASH) and also of the severity of fibrosis in NASH. / M. Yoneda [et al.] // J. Gastroenterol. — 2007. — Vol. 42, № 7. — Р. 573–582.

38. Plasma Pentraxin-3 is a novel marker for nonalcoholic steatohepatitis (NASH). / M. Yoneda [et al] // BMC Gastroenterol. — 2008. — Vol. 14, № 8. — Р. 53.

39. Increased hepatic and circulating interleukin-6 levels in human nonalcoholic steatohepatitis / A. Wieckowska [et al] // Am. J. Gastroenterol. — 2008. — Vol. 103, № 6. — Р. 1372–1379.

40. Beneficial effects of pentoxifylline on hepatic steatosis, fibrosis and necroinflammation in patients with non-alcoholic steatohepatitis / S. K. Satapathy [et al.] // J. Gastroenterol. Hepatol. — 2007. — Vol. 22, № 5. — Р. 634–638.

41. Serum concentrations of the tissue polypeptide specific antigen in patients suffering from non-alcoholic steatohepatitis / G. Tarantino [et al.] // Eur. J. Clin. Invest. — 2007. — Vol. 37, № 1. — Р. 48–53.

42. Could high levels of tissue polypeptide specific antigen, a marker of apoptosis detected in nonalcoholic steatohepatitis, improve after weight loss? / G. Tarantino [et al.] // Dis. Markers. — 2009. — Vol. 26, № 2. — Р. 55–63.

43. The serum endothelin-1 level in steatosis and NASH, and its relation with severity of liver fibrosis / B. Degertekin [et al] // Dig. Dis. Sci. — 2007. — Vol. 52, № 10. — Р. 2622–2628.

44. LIDO Study Group Sampling variability of liver biopsy in nonalcoholic fatty liver disease / V. Ratziu [et al.] // Gastroenterology. — 2005. — Vol. 128, № 7. — Р. 1898–1906.

45. LIDO Study Group; CYTOL Study Group. Diagnostic value of biochemical markers (NashTest) for the prediction of non alcoholo steato hepatitis in patients with non-alcoholic fatty liver disease / T. Poynard [et al.] // BMC. Gastroenterol. — 2006. — Vol. 10, № 6. — Р. 34.

46. The diagnostic value of biomarkers (SteatoTest) for the prediction of liver steatosis / T. Poynard [et al.] // Comp. Hepatol. — 2005. — Vol. 23, № 4. — Р. 10.

47. Biomarkers as a first-line estimate of injury in chronic liver diseases: time for a moratorium on liver biopsy? / T. Poynard [et al.] // Gastroenterology. — 2005. — Vol. 128, № 4. — Р. 1146–1148.

48. Rockey, D. C. Noninvasive measures of liver fibrosis / D. C. Rockey, D. M. Bissell // Hepatology. — 2006. — Vol. 43, № 1. — Р. 113–120.

49. Павлов, Ч. С. Современные возможности эластометрии, Фибро - и АктиТеста в диагностике фиброза печени / , , // Российский журнал гастроэнтерологии, гепатологии, колопроктологии. — 2008. — Т. 18, № 4. — С. 43–52.

50. Noninvasive assessment of liver fibrosis by measurement of stiffness in patients with nonalcoholic fatty liver disease (NAFLD) / M. Yoneda [et al] // Dig. Liver. Dis. — 2008. — Vol. 24, № 40. — Р. 371–378.

51. Исаков, В. А. Как определять выраженность фиброза печени и зачем? / // Клиническая гастроэнтерология и гепатология. — 2008. — Т. 1, № 2. — С. 72–75.

52. Acoustic radiation force imaging sonoelastography for noninvasive staging of liver fibrosis / C. Fierbinteanu-Braticevici [et al.] // World. J. Gastroenterol. — 2009. — Vol. 28, № 15(44). — Р. 5525–5532.

53. Liver fibrosis in viral hepatitis: noninvasive assessment with acoustic radiation force impulse imaging versus transient elastography / M. Friedrich-Rust [et al.] // Radiology. — 2009. — Vol. 252, № 2. — Р. 595–604.

54. Assessment of hepatic fibrosis with magnetic resonance elastography / M. Yin [et al] // Clin. Gastroenterol. Hepatol. — 2007. — Vol. 5, № 10. — Р. 1207–1213.

55. Reliability of total overnight salivary caffeine assessment (TOSCA) for liver function evaluation in compensated cirrhotic patients / G. Tarantino [et al.] // Eur. J. Clin. Pharmacol. —2006. — Vol. 62, № 8. — Р. 605–612.

56. Noninvasive investigations for non alcoholic fatty liver disease and liver fibrosis / C. Fierbinteanu-Braticevici [et al.] // World. J. Gastroenterol. — 2010. — Vol. 16, № 38. — Р. 4784–4791.

Поступила 28.02.2011

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА И БИОЛОГИЯ

УДК 616.411

ОСОБЕННОСТИ ТКАНЕВОГО ДЫХАНИЯ ТИМУСА КРЫС

В РАЗЛИЧНЫЕ СРОКИ ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГАММА-ИЗЛУЧЕНИЯ

Гомельский государственный медицинский университет

В статье представлена характеристика тканевого дыхания в тканях тимуса белых крыс после облучения ионизирующей радиацией. Установлено, что в ближайшие сроки после облучения резко падает уровень дыхания на эндогенных субстратах и практически исчезает адаптивный потенциал электронно-транспортной цепи. В последующем происходит волнообразное восстановление уровня дыхания и состояния электронно-транспортной цепи с превышением на 90 сутки показателей состояния митохондриальной дыхательной системы у контрольных животных.

Ключевые слова: тканевое дыхание, тимус, гамма-излучение.

FEATURES OF TISSUE RESPIRATION IN THYMUS OF RATS

IN DIFFERENT TERMS AFTER GAMMA-RADIATION EXPOSURE

I. A. Nikitina

Gomel State Medical University

The article presents the description of mitochondrial oxidation in thymus tissues of white rats exposed to ionizing radiation. It has been established that the level of respiration on endogen substrates decreases sharply in short-term period after the exposure and the adaptive potential of electron-transport chain almost disappears. In long-term period the level of respiration and the state of electron-transport chain restores in an undulatory way, control animals have higher indices of mitochondrial respiration system on the 90th day.

Key words: tissue respiration, thymus, gamma-radiation.

Введение

Система иммунитета играет важную гомеостатическую роль в жизнедеятельности организма. Известно, что она наряду с другими функциями участвует в развитии первичных реакций на радиационное поражение [1]. В то же время лимфоидная ткань отличается высокой чувствительностью к воздействию различных повреждающих факторов.

Ионизирующие излучения вызывают ряд морфологических изменений тимуса — центрального органа иммунной системы. Так, например, γ-облучение в дозе 6,9 Гр вызывает повреждения коркового вещества тимуса с массовой гибелью тимоцитов. Однако гибель лимфоидных клеток тимуса под действием радиации сопровождается быстрой регенерацией. В начальный период регенерации качественный состав тимоцитов отличается от такового в «стабильном» тимусе [2].

Иммунодепрессия, вызванная действием радиации, обычно обусловлена опустошением лимфоидных органов и гибелью лимфоцитов. Существует мнение [3], что причиной гибели лимфоцитов тимуса является деградация ДНК. Однако интерфазная гибель лимфоцитов во многом связана с нарушением проницаемости мембран для ионов [3]. Одним из ранних признаков повреждения тимоцитов после γ-облучения является выход ионов калия и кальция из клеток. Поддержание нормального уровня ионов в клетке происходит с затратой энергии и непосредственно связано с функционированием митохондрий. Имеется ряд указаний на то, что одной из центральных причин развития патологических процессов при воздействии малых доз ионизирующих излучений являются нарушения в функционировании митохондрий [4]. Поэтому для раскрытия механизмов развития нарушений в иммунной и других системах при воздействии ионизирующих излучений необходима оценка состояния энергетического метаболизма на тканевом, клеточном и субклеточном уровнях, что должно позволить выработать систему защитных мер, предупреждающих развитие патологических явлений при воздействии малых доз радиации.

Цель

Исследование влияния γ-облучения в дозе 0,5 Гр на параметры тканевого дыхания тканей тимуса в разные сроки после облучения.

Материалы и методы

Исследования проводились на белых крысах-самцах массой 200–230 г. При проведении исследований соблюдались все требования Европейской Конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей (18.03.1986 г., пересмотр. 02.12.2005 г., Страсбург) и Директивы 86/609/ЕЕС «Защита животных, используемых в научных целях» (в редакции от 01.01.2001 г., Страсбург).

Экспериментальные животные содержались на стандартном рационе. Рандомизированным отбором сформировано 6 групп животных: 5 опытных и 1 контрольная — по 5 животных в каждой группе. Опытных животных подвергли однократному общему γ-облучению на установке «ИГУР-1», источник 137Cs, в дозе 0,5 Гр, мощность дозы — 0,92 Гр/мин. Полярографический анализ потребления кислорода тканями тимуса проводился на 3, 10, 30, 60 и 90 сутки после облучения.

Животных умерщвляли путем декапитации. Извлекали тимус, отмывали его от крови физиологическим раствором, переносили в раствор Хэнкса. Ткани тимуса механически пермеабилизировали. Все исследования проводили при температуре 0–2 °С. В полученных тканевых препаратах изучали показатели тканевого дыхания на установке Record 4 (ИТЭБ РАН, Пущино, Россия) в ячейке объемом 2 мл с закрытым платиновым электродом Кларка при температуре 37 °С в растворе Хэнкса.

Состояние энергетического обмена исследуемой ткани определяли по скорости потребления кислорода тканями тимуса на эндогенных субстратах (Vэнд), а также используя субстраты дыхания: сукцинат, 5 мМ (Vяк) и глутамат 5 мМ (Vглу). Кроме того, исследовано потребление тканью кислорода при разобщении окислительного фосфорилирования с использованием 2,4-динитрофенола 2,5 мМ (Vднф). Также оценены параметры митохондриального дыхания при ингибировании первого (амилалом 5 мМ) и второго (малонатом 5 мМ) комплексов дыхательной цепи. Использование данной системы субстратов и ингибиторов дыхания позволяет достаточно полно охарактеризовать состояние энергетического обмена и, в известной мере, оценить скорость процессов, лимитирующих тканевое дыхание.

На основании данных ингибиторного анализа рассчитывали показатели амителрезистентного (АРД) и малонатрезистентного дыхания (МРД): АРД = Vам/Vэнд; МРД = Vмал/Vам. Приведенные относительные показатели кос­венно характеризуют эндогенные пулы субстратов, их соотношение, а также состояние мембранных транспортных систем, активность различных участков дыхательной цепи митохондрий и степень сопряжения окислительного фосфорилирования [1, 2]. Скорость поглощения кислорода тканевыми препаратами выражена в нмоль О2/(минхмг белка). Определение белка в тканях тимуса проводили биуретовым методом [5].

Данные представлены медианой и границами верхнего и нижнего квартилей. Наличие статистически значимых отличий между группами оценивали с помощью критерия Манна-Уитни. Различия признавались значимыми при p < 0,05. Статистическая обработка данных осуществлялась с помощью пакета «Statistica», 6.0.

Результаты и их обсуждение

Традиционно исследования дыхания и окислительного фосфорилирования (ОФ) проводятся на изолированных митохондриях. Однако в последние годы увеличивается количество фактов, свидетельствующих о том, что эти органеллы тесно взаимодействуют с цитоскелетом и другими компонентами клетки [6]. Исследование дыхания и ОФ при незначительных повреждениях клеток приближает нас к пониманию этих процессов in vivo.

Уровень клеточного дыхания тканей тимуса крыс-самцов половозрелого возраста относительно высок и составляет 6,7 ± 0,8 нмоль О2/(минхмг белка), чему способствует интенсивное кровоснабжение и содержание достаточного числа митохондрий в лимфоидных клетках [7]. Скорость потребления кислорода является интегральным показателем, отражающим уровень эндогенных субстратов в ткани, активность соответствующих транспортных систем, дегидрогеназ и всей дыхательной цепи в целом при условии сохранения жизнеспособности тканевого препарата [4].

В трехдневный срок после острого воздействия ионизирующего излучения в дозе 0,5 Гр эндогенное дыхание тканей тимуса резко падает (рисунок 1), что соответствует стадии острой стресс-реакции [2].

Рисунок 1 — Скорость тканевого дыхания тимоцитов крыс на эндогенных субстратах

после облучения в дозе 0,5 Гр

Условные обозначения: R — медиана;  — границы верхнего и нижнего квартилей; ^ — минимум

и максимум; * р < 0,05 по сравнению с контролем, критерий Манна-Уитни (n = 16–20)

На 10 сутки после облучения наблюдается рост уровня эндогенного дыхания, который в последующем — до 30 суток замедляется. Показатель эндогенного дыхания достигает уровня контроля на 60 сутки и, продолжая расти, к 90 суткам превышает контроль более чем на 40 %. Общая динамика восстановления уровня тканевого дыхания соответствует стадии регенерации, наступающей для тимуса на 3–30 сутки, и слабо выраженной стадии вторичного опустошения тимуса на 30–60 сутки [2].

Особыми преимуществами изучения интактных клеток является возможность оценки дыхания в физиологически контролируемом состоянии в ответ на внутриклеточные ингибиторы или активаторы дыхания. Так, введение экзогенных субстратов заметно увеличивает интенсивность тканевого дыхания в контроле. Глутамат окисляется глутаматдегидрогеназой и, включаясь в окислительный цикл, поставляет восстановленные эквиваленты на первый комплекс дыхательной цепи, а янтарная кислота — на второй. Введение этих субстратов дает возможность оценить состояние дыхательной цепи и косвенно охарактеризовать эндогенные пулы субстратов в клетке в разные периоды времени после облучения. Так, отсутствие выраженной стимуляции в ближайшие сроки после облучения (таблица 1), вероятно, обусловлено тем, что лимитирующим звеном потребления кислорода митохондриями является не дефицит субстратов, поставляющих восстановленные продукты к переносчикам электронно-транспортной цепи, а общая пропускная способность самой электронно-транспортной цепи. На 3 сутки наблюдается даже ингибирование дыхания субстратами. Это можно объяснить тем, что окисление большого количества сукцината в цикле Кребса приводит к накоплению оксалоацетата, являющегося даже в небольших количествах сильным ингибитором сукцинатдегидрогеназы [8]. Таким образом, на 3–10 сутки на фоне общего уменьшения уровня эндогенного дыхания низкое стимулирующее действие солей янтарной и глутаминовой кислот указывает на достаточный уровень субстратов дыхания и невозможность за их счет вызвать стимулирующей эффект.

Таблица 1 — Состояние тканевого дыхания тимуса крысы при добавлении субстратов и ингибиторов дыхательных комплексов

Примечание. Над чертой — медиана, под чертой — границы верхнего и нижнего квартилей (n = 5); * р < 0,05

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23