Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,087

МЕХАНИЗМЫ ВОДОВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ ПОЧЕК ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОСТРОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ НА ФОНЕ ГИПЕРКАЛЬЦИЕМИИ

Джиоев И.Г. 1 Козаев А.В. 1 Кабоева Б.Н. 1 Батагова Ф.Э. 1, 2
1 Северо-Осетинская государственная медицинская академия
2 Институт биомедицинских исследований Владикавказского научного центра РАН и Правительства Республики Северная Осетия-Алания
Введение крысам линии Вистар глицерина в дозе 0,8 мл/100 г вызывает токсическое поражение почек с протеинурией, снижением спонтанного диуреза в результате уменьшения клубочковой фильтрации, в основе которой лежит торможение объемной скорости почечного кровотока. Экспериментальная гиперкальциемия, вызванная ежедневным в течение двух недель, введением крысам витамина D в дозе 10 000 МЕ/100 г также вызывает протеинурию, снижение объемной скорости почечного кровотока, клубочковой фильтрации, усиление канальцевой реабсорбции воды и торможение спонтанного диуреза. А при совместном введении глицерина и витамина D все отмеченные изменения становятся менее выраженными. Количество эритроцитов и содержание гемоглобина при токсическом поражении почек снижается, а при гиперкальциемии – повышается, при одновременном введении остаются в пределах нормы. Как при токсическом поражении почек, так и при гипервитаминозе D усиливается пероксидация липидов и ослабление антиоксидантной защиты, не меняющаяся при их сочетании.
токсическое поражение почек
гипервитаминоз D
протеинурия
снижение диуреза
пероксидация
антиоксидантная система
эритроциты
гемоглобин
1. Гайтон А.К., Холл Дж.Э. Медицинская физиология / Пер. с англ. – М.: Логосфера, 2008. –1296 с.
2. Джиоев И.Г., Фидарова А.М. Некоторые особенности функции и морфологии почек в условиях различных моделей экспериментальной почечной недостаточности // Вестник новых медицинских технологий. – 2008. – Т. XV, № 1. –С. 38–39.
3. Джиоев И.Г., Козаев А.В., Кабоева Б.Н., Караева Д.А. Влияние экспериментальной гиперкальциемии на показатели крови, перекисное окисление липидов и водовыделительную функцию почек // Современные проблемы науки и образования. –2013. –№ 6. URL: http://www.science-education.ru/113-11825.
4. Камышников В.С. Клинико-биохимическая лабораторная диагностика. – Мн.: Интерпрессервис. – 2003. –Т. 2. – 463 с.
5. Современный курс классической физиологии / под редакцией Ю.В. Наточина. – М.: «ГОЭТАР-Медиа», 2007. – 382 с.
6. Справочник по лабораторным методам исследования / Под ред. Л.А. Даниловой. – СПб.: Питер, 2003. – 736 с.
7. Golbahar J., Altayab D., Carreon E., Darwish A. Association of vitamin D deficiency and hyperparathyroidism with anemia: a cross-sectional study // J. of Blood Medicine. – 2013. – № 4. – P. 123–128.
8. Kendrick J., Targher G., Smits G., Chonchol M. 25-Hydroxyvitamin D deficiency and inflammation and their association with hemoglobin levels in chronic kidney disease // Am J Nephrol. – 2009. – Vol. 30, № 1. – P. 64–72.

То, что функции почек многогранны и чрезвычайно важны для нормальной жизнедеятельности – факт неоспорим и кроме, так сказать чисто почечных функций (водо,- и ионорегулирующей), они выполняют и другие, в частности еще и инкреторную функцию. И это не только ренин, приводящий к образованию ангиотензина II, но и урокиназа, и простагландины, и брадикинин, но и эритропоэтины и кальцитриол с регуляцией эритропоэза и обмена кальция [1, 5]. И именно с этой точки зрения мы проводили работу, создавая по отдельности и вместе токсическое поражение почек и гиперкальциемию. А с учетом того, что в почках интенсивно протекают аэробные процессы, то необходимо еще посмотреть состояние антиоксидантной защиты, что в условиях повышенного содержания кальция в крови может протекать несколько по-иному [8].

Целью настоящего исследования было выяснение механизмов функционального состояния почек в условиях их экспериментального острого токсического поражения на фоне гиперкальциемии, созданной гипервитаминозом D.

Материалы и методы исследования

Для решения поставленной цели последовательно решались три задачи. Первая, создание на 30-и крысах линии Вистар, после суточного лишения их пищи и воды, токсической почечной недостаточности по G. Greven путем внутримышечного введения 50,0 % глицерина в дозе 0,8 мл/100 г, которую делили пополам и вводили в задние лапы, что уменьшало гибель животных после инъекции [2]. Опыты на них проводили на 7-й и 14-й дни после введения нефротоксиканта.

Вторая задача – создание на 30-и крысах линии Вистар модели гиперкальциемии путем ежедневного, в течение 14 дней, введения через зонд в желудок витамина D (Аквадетрим) в дозе 10 000 МЕ/100 г вместе с 1,5 мл водопроводной воды, что позволяет полностью ввести препарат и одновременно избежать гидратации, чтобы не происходило вымывание и уменьшение эффекта витамина D. Опыты на крысах, получавших витамин D, были поставлены после семи и четырнадцати введений.

И третья задача – создание на 30-и крысах линии Вистар сочетанного экспериментального токсического поражения почек и одновременного введения витамина D. И в этом варианте опыты также ставили после семи и четырнадцати введений витамина D и на 7-й и 14-й дни после введения крысам глицерина (в первый день вводили только витамин, а глицерин во второй), что позволило создать одинаковые условия проведения экспериментов для корректного их сопоставления.

В качестве контроля были взяты 15 интактных крыс. Животные всех групп на протяжении всего эксперимента имели свободный доступ к пище и воде, которая за 30–40 минут до начала опытов убиралась из клеток. Световой режим соответствовал естественному для животных ночного образа жизни (затемненный).

Во всех сериях у крыс изучали функциональное состояние почек (водовыделительная функция, степень протеинурии); картину крови (количество эритроцитов и содержание гемоглобина); состояние перекисного окисления липидов (содержание гидроперекисей и малонового диальдегида) и антиоксидантную защиту (активность каталазы и супероксиддисмутазы).

О водовыделительной функции судили по количеству мочи, выделившейся за шесть часов, с последующим расчетом спонтанного диуреза и скорости клубочковой фильтрации (мл/час/100 г), объема канальцевой реабсорбции воды ( %), для чего в моче и плазме крови методом Поппера определяли содержание эндогенного креатинина (мкмоль/л) [4], а для выяснения возможных механизмов клубочковой фильтрации инвазивным способом определяли объемную скорость (мл/мин) почечного кровотока (ультразвуковой флуометр Transonic НТ313, США). Степень протеинурии (мг/мл) и содержание общего белка в плазме крови (г/л) определяли методом Лоури и биуретовым [6]. Концентрацию кальция в плазме крови (ммоль/л) определяли спектрофотометрически с помощью эриохрома синего. Количество эритроцитов в крови определяли с помощью гематологического анализатора (Erma, Япония), уровень гемоглобина – спектрофотометрически гемиглобинцианидным методом. Содержание гидроперекисей в плазме крови, малонового диальдегида в эритроцитах, активность каталазы и супероксиддисмутазы в эритроцитах определяли спектрофотометрически [4, 6]. У крыс после предварительного внутрибрюшинного введения анестетика общего действия «Золетил» в дозе 0,1 мл/100 г и в состоянии обезболивания и сна определяли почечный кровоток, а затем из сердца отбирали кровь для исследований.

Полученные результаты статистически обрабатывались с помощью компьютерной программы «GraphPad Prizm 5.04», степень достоверности оценивалась по t-критерию Стьюдента (параметрический метод сравнения средних величин).

Результаты исследования и их обсуждение

Введение крысам глицерина вызвало снижение спонтанного диуреза на 26,4 % (р < 0,02) через одну неделю и на 48,6 % (р < 0,001) через две (табл. 1) в результате уменьшения скорости клубочковой фильтрации с величины 12,83 ± 0,94 мл/час/100 г до 10,16 ± 0,72 мл/час/100 г (первая неделя, р < 0,05) и до 7,25 ± 0,46 мл/час/100 г в конце второй недели (р ˂ 0,001). В это же время отмечалось снижение объемной скорости почечного кровотока с 10,24 ± 0,68 мл/мин (контроль) до 6,94 ± 0,52 мл/мин (р < 0,002), что очевидно и способствовало ослаблению гломерулярной фильтрации. Одновременно в плазме крови статистически значимо (р < 0,01) повышался уровень креатинина (72,64 ± 2,28 мкмоль/л – контроль и 84,25 ± 3,23 мкмоль/л через две недели после введения глицерина), а в моче появилась протеинурия, особенно в конце второй недели, превосходя контроль в 2,4 раза (табл. 1). И вместе с ней в содержании общего белка в плазме крови наметилась тенденция к снижению (64,09 ± 2,31 г/л – контроль, 61,32 ± 2,28 г/л и 60,12 ± 2,45 г/л через одну и две недели после введения глицерина).

Создание гиперкальциемии (содержание кальция в плазме крови у контрольных крыс 2,32 ± 0,17 ммоль/л, 2,95 ± 0,21 ммоль/л (р < 0,05) и 3,24 ± 0,28 ммоль/л (р ˂ 0,002) через одну и две недели введения витамина D) на водовыделительную функцию почек выявило тормозящее влияние на спонтанный диурез, который в недельных опытах уменьшился на 21,1 % (р < 0,05), а в двухнедельных – на 52,6 % (р < 0,01). При этом сначала это было обусловлено усилением (р < 0,02) обратного всасывания воды в канальцах почек (табл. 1), а затем, при остающейся на прежнем повышенном уровне канальцевой реабсорбции воды, еще и снижением на 25,4 % процесса фильтрации воды в клубочках почек (табл. 1). Поэтому снижение спонтанного диуреза в конце второй недели приема витамина D было столь значительным. Отмеченное снижение скорости клубочковой фильтрации при завершении опытов, очевидно, было обусловлено уменьшением объемной скорости почечного кровотока, которая у контрольных крыс была 11,48 ± 0,72 мл/мин, а у экспериментальных – 7,26 ± 0,68 мл/мин (р < 0,002), а при недельном введении аквадетрима особых изменений почечного кровотока (12,08 ± 1,18 мл/мин) не отмечалось.

В моче как в конце первой, так и второй недели определялась протеинурия, которая превышала величину контроля в 1,6 и в 2,1 раза соответственно (табл. 1). Практически без изменений оставался уровень общего белка в плазме крови (62,46 ± 2,18 г/л – контроль, 60,74 ± 2,88 г/л – после недельного и 59,12 ± 3,35 г/л – двухнедельного введения витамина D).

При одновременном создании токсического поражения почек и создания гипервитаминоза D изменения спонтанного диуреза и основных процессов мочеобразования не имели статистически значимого отличия как от данных, полученных у крыс после введения им глицерина, так и результатов гипервитаминозных (табл. 1).

Изучение состояния перекисного окисления липидов и активность антиоксидантной защиты показали, что через одну неделю после введения крысам глицерина отмечалось усиление как пероксидации липидов, так и антиоксидантной защиты (табл. 2), но к концу второй недели начала преобладать окислительная деградация липидов, что привело к повышению содержания гидроперекисей (р < 0,001) и малонового диальдегида (р < 0,01), а активность супероксиддисмутазы ослабла (р < 0,01). Реакция снижения активности каталазы не носила статистически значимого отличия (табл. 2).

Таблица 1

Спонтанный диурез, скорость клубочковой фильтрации, объем канальцевой реабсорбции воды и протеинурия у крыс при остром токсическим поражении почек, двухнедельном введении витамина D и при их сочетании

Условия

опытов

Стат.

показат.

Диурез

(мл/час/100г)

Клубочковая

фильтрация

(мл/час/100г)

Канальцевая

реабсорбция ( %)

Протеинурия

(мкг/мл

Интактные (контроль)

M ± m

0,19 ± 0,01

12,83 ± 0,94

98,88 ± 0,07

6,35 ± 0,58

После введении глицерина

на 7-й день

M ± m

0,14 ± 0,015

10,16 ± 0,72

98,62 ± 0,14

11,12 ± 0,98

ринт.

< 0,02

˂0,05

 

< 0,05

на 14-й день

M ± m

0,12 ± 0,009

7,25 ± 0,46

98,67 ± 0,12

20,04 ± 1,86

ринт.

< 0,001

< 0,001

 

< 0,001

После введения витамина

7 раз

M ± m

0,15 ± 0,012

15,69 ± 1,68

99,15 ± 0,06

9,48 ± 0,83

ринт.

˂0,02

 

< 0,02

< 0,02

14 раз

M ± m

0,09 ± 0,008

10,26 ± 0,64

99,21 ± 0,08

12,52 ± 1,06

ринт.

< 0,001

< 0,001

˂ 0,01

˂ 0,001

При совместном введении глицерина и витамина D

на 7-й день и витамина

7 раз

M ± m

0,17 ± 0,02

13,46 ± 1,45

98,65 ± 0,15

8,56 ± 0,61

ринт.

*

*

*

˂ 0,05

Рглиц. // рвит.

* // *

* // *

* // *

* // *

на 14-й день и витамина

7 раз

M ± m

0,12 ± 0,02

12,26 ± 1,32

99,02 ± 0,11

16,62 ± 1,26

ринт.

˂ 0,01

*

*

˂ 0,001

Рглиц. // рвит.

* // *

* // *

* // *

* // *

Примечание. * – отсутствие статистически значимых отличий.

Таблица 2

Показатели перекисного окисления липидов и антиоксидантной защиты у крыс при остром токсическим поражении почек, двухнедельном введении витамина D и при их сочетании

Условия

опытов

Стат.

показат.

Гидроперекиси (мкмоль/л)

Малоновый

диальдегид (мкмоль/л)

Супероксиддисмутаза (ед. ингибир.)

Каталаза

(х 10-4 МЕ/г Hb)

1

2

3

4

5

6

Интактные (контроль)

M ± m

4,66 ± 0,21

32,45 ± 2,28

68,84 ± 2,49

7,18 ± 0,29

После введении глицерина

на 7-й день

M ± m

5,64 ± 0,37

41,62 ± 3,16

79,26 ± 3,89

8,61 ± 0,44

ринт.

< 0,05

˂0,05

< 0,05

< 0,02

Окончание табл. 2

1

2

3

4

5

6

на 14-й день

M ± m

6,54 ± 0,35

44,58 ± 2,55

57,25 ± 2,76

6,21 ± 0,34

ринт.

< 0,001

< 0,001

< 0,01

˂0,05

После введения витамина

7 раз

M ± m

7,89 ± 0,41

47,05 ± 3,24

80,16 ± 3,55

7,64 ± 0,47

ринт.

˂0,001

< 0,001

< 0,02

*

14 раз

M ± m

9,16 ± 0,38

56,28 ± 4,12

65,12 ± 2,96

5,84 ± 0,86

ринт.

< 0,001

< 0,001

*

*

При совместном введении глицерина и витамина D

на 7-й день

M ± m

6,78 ± 0,54

43,63 ± 3,82

76,58 ± 5,22

6,89 ± 0,41

ринт.

˂0,01

˂0,05

*

*

Рглиц. // рвит.

* // *

* // *

* // *

* // *

на 14-й день

M ± m

7,57 ± 0,63

53,76 ± 4,08

71,33 ± 4,25

6,25 ± 0,57

ринт.

˂0,001

˂0,02

*

*

Рглиц. // рвит.

* // *

* // *

* // *

* // *

Примечание. * – отсутствие статистически значимых отличий.

В условиях недельного гипервитаминоза отмечалось повышение пероксидации липидов, которое в конце второй недели стало еще значительней (табл. 2), особенно гидроперекисей как первичных промежуточных липидных радикалов. Активность же ферментов антиоксидантной защиты одновременно начала снижаться (табл. 2).

Создание токсического поражения почек с одновременным развитием гиперкальциемии не привнесло каких-либо изменений исследуемых показателей перекисного окисления липидов и ферментов антиоксидантной защиты.

Изучение количества эритроцитов и содержание гемоглобина, которые у контрольных крыс были 5,87 ± 0,45·1012/л и 133,28±2,37 г/л соответственно, показало, что у крыс с токсическим поражением почек через одну неделю они снизились на 8,6 % и 12,5 %, но статистически значимое отличие эти показатели приобрели спустя одну неделю, когда количество эритроцитов стало 4,96 ± 0,39·1012/л (р ˂ 0,02), а содержание гемоглобина – 105,4 ± 2,33 г/л (р ˂ 0,002); у крыс, получавших витамин D, наоборот, отмечалось повышение на 7,6 % и % 7,4 % (через одну неделю), а в конце второй недели повышение уже имело статистически значимые величины до 7,25 ± 0,5·1012/л (р ˂ 0,02) и 149,35 ± 3,73 г/л (р ˂ 0,002); у крыс третьей экспериментальной группы на протяжении двух недель не отмечалось каких-нибудь существенных изменений, а полученные результаты оставались в пределах статистических колебаний. Отмеченные изменения очевидно обусловлены тем, что у крыс с токсическим поражением почек, возможно, являлись следствием сниженной выработки эритропоэтина в почках, а при введении витамина в результате его стимулирующего влияния на эритропоэз и соответственно уравновешивание этих двух процессов [3, 7, 8].

Рецензенты:

Брин В.Б., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой нормальной физиологии ГБОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Владикавказ;

Урумова Л.Т., д.м.н., доцент кафедры патологической физиологии ГБОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Владикавказ.

Работа поступила в редакцию 30.12.2014.


Библиографическая ссылка

Джиоев И.Г., Козаев А.В., Кабоева Б.Н., Батагова Ф.Э., Батагова Ф.Э. МЕХАНИЗМЫ ВОДОВЫДЕЛИТЕЛЬНОЙ ФУНКЦИИ ПОЧЕК ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОСТРОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ НА ФОНЕ ГИПЕРКАЛЬЦИЕМИИ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 10-10. – С. 1924-1928;
URL: http://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=36672 (дата обращения: 29.02.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074