Важное место в нейрогуморальной регуляции витальных функций организма и гомеостатическом равновесии занимает симпато-адреналовая система. Она опосредует свою деятельность через катехоламины, которые оказывают влияние на метаболические, иммунные процессы, работу нервной системы, стресс и адаптационные процессы [2]. Известно, что плазматическая мембрана эритроцита содержит сложный рецепторный аппарат, важным компонентом которого являются адренорецепторы. Катехоламины и адренергические препараты, связываясь с мембранными рецепторами эритроцитов, изменяют их функциональное состояние, которое можно определить по изменению агрегационной способности красных клеток [1]. Одним из важных способов косвенного измерения степени агрегации эритроцитов является оценка скорости оседания эритроцитов (СОЭ). Существует метод определения адренореактивности эритроцитов (АРЭ), основанный на оценке СОЭ в присутствии адреналина, который при контакте с мембранными рецепторами приводит к уменьшению агрегации эритроцитов [9]. Проведены исследования, позволяющие считать β-адренореактивность мембраны эритроцитов системным маркёром адренореактивности организма в целом [5]. В литературе описаны различные способы изучения влияния адренергических веществ на мембрану эритроцитов на фоне их блокады β-адренорецепторов по изменению СОЭ у людей с различной патологией. Выявлено, что при активации симпато-адреналовой системы, сопровождающейся появлением в циркулирующей крови катехоламинов, наблюдается десенситизация мембранных рецепторов эритроцитов, которая сопровождается увеличением их адренореактивности и снижением адренореактивности организма в целом. При снижении в крови медиаторов адренореактивность эритроцитарной мембраны снижается, а адренореактивность организма увеличивается [5].
В связи с вышесказанным целью нашего эксперимента явился анализ адренореактивности эритроцитов у потомства самок крыс с экспериментальным поражением печени.
Материалы и методы исследования
Исследование проводили на белых лабораторных беспородных крысах-самках (60 взрослых половозрелых самок) и их потомстве на 30-е, 45-е и 60-е сутки постнатального развития (всего 60 крысят из 30 помётов). Для достижения поставленной цели в группе исследования моделировалась хроническая алкогольная интоксикация [3]. Предварительно крысы распределялись на предпочитающих этанол и только воду, что позволило использовать их для моделирования алкоголизма [4]. Хроническую алкогольную интоксикацию осуществляли 15 % раствором этанола, который был единственным источником жидкости для самок в течение трёх месяцев. По окончании этого срока алкоголизацию прекращали, животных скрещивали с интактными самцами, получали потомство. Контрольная группа крыс в течение 3-х месяцев получала питьевую воду. Все животные содержались в виварии при естественном освещении, с соблюдением стандартов температурного и пищевого режимов, со свободным доступом к стандартному рациону и поилкам. Работа с экспериментальными животными проводилась в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием лабораторных животных», утверждёнными приказом МЗ СССР № 755 от 12.08.77. Исследования проходили с учётом суточных и сезонных колебаний. Животных выводили из эксперимента путем декапитации под эфирным наркозом. Повреждение печени у половозрелых самок крыс подтверждали на основании характерных морфологических (жировая дистрофия гепатоцитов, расширение синусоидных капилляров, дискомплексация гепатоцитов, умеренная лимфогистиоцитарная инфильтрация стромы печени), биохимических (увеличение сывороточных трансаминаз, уровней общего и прямого билирубина, гамма-глобулина) и иммунологических изменений (титр противопечёночных антител 1:64 и 1:128) показателей.
Для определения АРЭ готовили раствор адреналина на физиологическом растворе 0,9 % в концентрациях от 10–5 до 10–13 ммоль/л [10]. Цитратную венозную кровь разливали по 0,5 мл в 6 пробирок. Для проведения адренозависимой СОЭ в 5 пробирок с кровью добавляли по 0,05 мл раствора адреналина соответствующей концентрации (10–5, 10–7, 10–9, 10–11, 10–13 ммоль/л). Для определения контрольной СОЭ в 1 пробирку добавляли 0,05 мл физиологического раствора. Полученную смесь из каждой пробирки набирали в капилляр Панченкова до отметки «0» в объёме 0,1 мл, ставили капилляры в штатив и определяли результат СОЭ через 1 час. Значения АРЭ рассчитывали по разнице отклонения СОЭ каждой концентрации адреналина от исходного контрольного значения. Итоговый результат АРЭ представляли в виде среднего значения суммы отклонений СОЭ во всех концентрациях адреналина. При снижении в присутствии адреналина показателя СОЭ относительно контрольного значения АРЭ имеет положительный знак – агрегация эритроцитов уменьшается. При повышении экспериментальной СОЭ относительно исходного контрольного уровня – значения АРЭ с отрицательным знаком, т.е. агрегация усиливается [10]. Полученные результаты были обработаны на компьютере с использованием программы Statistica SPSS версия 17.0. Учитывая небольшую выборку животных, достоверность полученных результатов определяли при помощи непараметрического критерия Манна – Уитни.
Результаты исследования и их обсуждение
Кровь, несмотря на константу своего химического и морфологического состава, является одним из ранних убедительных маркёров происходящих в организме преобразований под действием различных физиологических и патологических процессов. Под воздействием стрессовых факторов наблюдается выработка клетками мозгового слоя надпочечников катехоламинов и их выделение симпатической нервной системой [8]. Эффекты катехоламинов оказывают влияние практически на все функции организма. В первую очередь эритроциты и другие форменные элементы крови соприкасаются с адреналином и норадреналином, которые могут оказывать влияние на эти клетки. В результате при взаимодействии катехоламинов с мембранными рецепторами красных клеток могут изменяться реологические характеристики крови [6]. Адекватным методом оценки реологических свойств крови является изучение адренореактивности эритроцитов. Согласно данным литературы, адренореактивность мембраны эритроцитов можно считать системным показателем адренореактивности организма [5].
Выделяют 3 типа АРЭ [10], в т.ч. антиагрегационный – когда средние значения отклонений СОЭ от исходного уровня имеют положительный знак, т.е. после внесения адреналина значения СОЭ были ниже контрольного уровня СОЭ; при агрегационном типе средние отклонения СОЭ от исходного уровня имеют отрицательный знак, т.е. после внесения адреналина значения СОЭ были выше контрольного уровня; ареактивный тип – отсутствуют значимые отклонения СОЭ от контрольного значения СОЭ при добавлении вышеуказанных концентраций адреналина. Оценка функционального состояния эритроцитов проводится по степени выраженности АРЭ с учётом знака: плюс при снижении величины СОЭ, минус – при увеличении СОЭ.
Очевидно, что адреналин может вызывать как снижение, так и рост агрегации эритроцитов, в зависимости от чувствительности их мембранных рецепторов [6]. В ходе исследования нами были выявлены возрастные различия наблюдаемых показателей в исследуемых группах. Полученные результаты отражены в таблице.
Адренореактивность эритроцитов у потомства матерей с экспериментальным хроническим алкогольным поражением печени на разных этапах онтогенеза.
|
Группа Показатель |
30-й день |
45-й день |
60-й день |
|||
|
Контроль (n = 10) |
Опыт (n = 10) |
Контроль (n = 10) |
Опыт (n = 10) |
Контроль (n = 10) |
Опыт (n = 10) |
|
|
АРЭ, балл |
2,06 ± 0,35 |
7,9 ± 0,42* |
1,2 ± 0,07 |
3,1 ± 0,46* |
1,75 ± 0,02 |
2,06 ± 0,06* |
|
Тип АРЭ |
Агрегационный |
Агрегационный |
Агрегационный |
Агрегационный |
Антиагрегационный |
Агрегационный |
|
Степень выраженности АРЭ |
–1 |
–2 |
–1 |
–2 |
+1 |
–1 |
Примечание. * – результат статистически достоверен по сравнению с контролем (р < 0,05).
Анализ полученных нами данных показывает, что адреналин на 30-е сутки онтогенеза приводит к росту агрегации эритроцитов у потомства в обеих группах, причем у алкогольной группы агрегация в 3,8 раза выше, чем у контрольной группы. На 45-е сутки жизни крыс наблюдается аналогичная склонность эритроцитов обеих групп к агрегации в присутствии адреналина, причём АРЭ опытной группы в 2,6 раза превосходит АРЭ интактной группы. Яркие достоверные различия наблюдаются у потомства на 60-й день онтогенеза. У крыс контрольной группы в динамике онтогенеза проявляются изменения АРЭ противоположной направленности. Появляется АРЭ антиагрегационного типа, т.е. агрегация эритроцитов в присутствии адреналина на этом сроке снижается, прослеживается позитивная реакция в реологической картине крови по сравнению с 30-ми и 45-ми сутками. Наблюдаемое нами усиление агрегации эритроцитов у потомства в обеих исследуемых группах на 30-е и 45-е сутки можно считать признаком патологического процесса. Вместе с тем существует понятие о компенсаторной гиперагрегации эритроцитов, когда ухудшение некоторых показателей может являться благоприятным признаком и предшествовать последующему улучшению состояния [7]. В подтверждение наших предположений таковые изменения видны у крысят контрольной группы на 60-е сутки онтогенеза. Можно сделать вывод, что умеренная интенсификация агрегации эритроцитов на ранних сроках у данной группы носила компенсаторный характер. У крысят алкогольной группы на всех сроках наблюдения, в т.ч. на 60-е сутки, продолжает сохраняться АРЭ с агрегационным характером взаимодействия эритроцитов с адреналином. У крысят подопытной группы данная тенденция может свидетельствовать о возможной гемокоагуляции, что не может являться благоприятным признаком и вряд ли носит компенсаторный характер, скорее всего являясь деструктивным процессом [7, 12].
Для оценки степени выраженности АРЭ у потомства самок крыс мы выделили 3 уровня реактивности под влиянием разных концентраций адреналина. Слабовыраженная агрегационная реакция имеет границы увеличения СОЭ от 1,1 до 3 мм/ч, умеренная степень характеризуется повышением СОЭ от 3,1 до 6 мм/ч от контрольного значения, сильная агрегационная реакция – от 6,1 и выше мм/ч. При слабовыраженной антиагрегационной реакции СОЭ снижается относительно исходного уровня от 1,1 до 3 мм/ч, при умеренной степени СОЭ распределяется в диапазоне от 3,1 до 6 мм/ч, при сильной АРЭ СОЭ характеризуется снижением от 6,1 и выше мм/ч.
Анализируя данные таблицы, можно сделать вывод, что на 30-е и 45-е сутки постнатального развития у крысят обеих групп наблюдается агрегационный тип АРЭ, однако у опытной группы степень выраженности АРЭ умеренная (–2), тогда как в контрольной группе АРЭ слабовыраженной степени (–1). На 60-е сутки онтогенеза у опытной группы сохраняется слабовыраженная степень АРЭ (–1), у крысят интактной группы наблюдается антиагрегационная реакция СОЭ слабовыраженной реактивности (+1).
Также в нашем исследовании у потомства крыс мы распределили степени реактивности у каждой исследуемой группы внутри полученных у них типов АРЭ на различных сроках (рисунок).
Структура АРЭ по степени выраженности у потомства самок крыс алкогольной и контрольной групп на 30-е, 45-е и 60-е сутки онтогенеза
Если рассмотреть возрастную динамику агрегационного типа АРЭ у опытной группы, то можно проследить значимое убывание величины умеренновыраженной реакции с 30-го по 60-й день онтогенеза с абсолютным преобладанием на 60-й день слабовыраженной АРЭ с агрегационным эффектом. Следовательно, у потомства алкоголизированных крыс с возрастом не только увеличиваются агрегационные свойства эритроцитов по сравнению с контрольной группой, но и ослабевает степень реагирования адренорецепторов на адреналин. Встречаемость слабого уровня реагирования эритроцитов на адреналин в контрольной группе достоверно увеличивается с возрастом к 45-м суткам, по сравнению с 30-ми сутками онтогенеза.
Заключение
Таким образом, проведенное исследование показало, что у потомства крыс с алкогольным поражением печени на 30-е, 45-е, 60-е сутки постнатального развития наблюдается разный тип реагирования СОЭ в присутствии адреналина в экспериментальных группах. АРЭ является объективным показателем оценки реологических свойств крови при происходящих в организме адаптационных и патологических процессах. Реологические характеристики крови имеют важное значение для формирования вязкости цельной крови и обеспечения эффективного тканевого газообмена. Важно отметить, что гемореологические изменения могут появиться как при патологических процессах, так и при действии внешних факторов, компенсаторно-приспособительных механизмов, адаптационных сдвигов, сопровождающихся активацией гемодинамики и системы красной крови [11]. Таким образом, по результатам исследования можно сделать вывод, что адренорецепция клеточных мембран эритроцитов выявляет ранние стадии патологических изменений в организме.
Рецензенты:
Кривохижина Л.В., д.м.н., профессор, заведующая кафедрой патологической физиологии, ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Минздрава РФ, г. Челябинск;
Сашенков С.Л., д.м.н., профессор кафедры нормальной физиологии, ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Минздрава РФ, г. Челябинск.
Работа поступила в редакцию 24.11.2014.