Научный журнал

Фундаментальные исследования

ISSN 1812-7339

"Перечень" ВАК

ИФ РИНЦ = 1,674

• Авторы
• Резюме
• Файлы
• Ключевые слова
• Литература

Ксейко Д.А. 1 Генинг Т.П. 1

---

1 Ульяновский государственный университет, Ульяновск

Механизм взаимодействия печени и системы эритрона остается не до конца изученным. Рассматривается данная проблема в 2-х аспектах: во-первых – оценка роли печени в функциях эритроцитарной системы, во-вторых – раскрытие патогенеза нарушений со стороны красной крови при поражениях печени. В условиях острой кровопотери как печень, так и эритроциты несут большую функциональную нагрузку, в связи с чем представляет интерес изучение их антиоксидантной системы, выполняющей защитную функцию. Изучено влияние острой кровопотери на показатели системы «перекисное окисление липидов – антиоксиданты» в печени и эритроцитах. Работа выполнена на белых беспородных крысах. Исследовали содержание малонового диальдегида и активность каталазы в печени и эритроцитах, а также активность глутатионредуктазы в эритроцитах. Определяли общее содержание белка и процентное содержание фракций белков в сыворотке крови. Показано, что возникшая гипоксия активирует процессы перекисного окисления липидов в гепатоцитах и эритроцитах, о чем свидетельствует увеличение в них уровня малонового диальдегида. Одновременно повышается активность каталазы в печени и эритроцитах и антиоксидантный потенциал сыворотки крови, что может свидетельствовать об активации антиоксидантной защитной системы.

Статья в формате PDF

303 KB

кровопотеря

гипоксия

печень

эритроциты

синтез белка

перекисное окисление липидов (ПОЛ)

антиоксидантная система

1. Андреева Л.И., Кожемякин Л.А., Кишкун А.А. Модификация метода определения перекисей липидов в тесте с тиобарбитуровой кислотой // Лабораторное дело. – 1988. – №11. – С. 41–43.

2. Байбеков И.М., Ибадов Р.А., Гизатулина Н.Р. Морфология эритроцитов периферической крови как критерий эффективности интенсивной терапии у больных циррозом печени // Лазерная медицина. – 2010. – Т.14, №3. – С. 11–15.

3. Биленко М.В. Ишемические и реперфузионные повреждения органов (молекулярные механизмы, пути преду­преждения и лечения). – М.: Медицина, 1989. – 368 с.

4. Зинчук В.В., Ходосовский М.Н. Участие кислородзависимых процессов в патогенезе реперфузионных повреждений печени // Успехи физиологических наук. – 2006. – Т. 37, №4. – С. 45–57.

5. Иванова С.В. Оценка структурного состояния липидной фазы мембран эритроцитов при заболеваниях печени флуоресцентным методом // Вестник ВГМУ. – 2008. – Т.7, №3 – С. 1–9.

6. Курилович С.А., Кручинина М.В., Громов А.А. Обоснование применения эссенциальных фосфолипидов при хронических заболеваниях печени: динамика электрических и вязкоупругих параметров эритроцитов // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. – 2010. – №11. –

С. 46–52.

7. Медицинские лабораторные технологии: справочник /под ред. А.И. Карпищенко. – СПб.: Интермедика, 1999. – Т. 2. – 656 с.

8. Новицкий В.В., Рязанцева Н.В., Степовая Е.А. Физиология и патофизиология эритроцитов. – Томск, 2004. – 202 с.

9. Нестеров Ю.В., Чумакова А.С., Турченко Н.В. Влияние стресс-индуцированных воздействий разной модальности и антиоксиданта на свободнорадикальные процессы в легких и печени белых крыс // Естественные науки. – 2010. – № 3. – С. 122–126.

10. Сысуева А.В. Изменение морфометрических показателей эритроцитов крови при патологиях печени у собак и кошек // Ветеринарная медицина. – 2008. – №4. – С. 30–34.

11. Тугушева Ф.А., Зубина И.М., Митрофанова О.В. Оксидативный стресс и хроническая болезнь почек // Нефрология. – 2007. – Т. 11, №3. – С. 29–47.

12. Хидирова Л.Д. Изменение баланса между активностью перекисного окисления липидов, антиоксидантной защитой и содержанием железа у крыс при экспериментальном инфаркте миокарда // Рациональная фармакотерапия в кардиологии. – 2010. – Т. 2, № 25. – С. 216–219.

13. Чумакова А.С., Теплый Д.Л., Нестерова Ю.В. Изменение свободнорадикальных процессов в различных органах крыс разного возраста при остром стрессе // Биологические исследования. – 2009. – №4. – С. 34–37.

14. Descamps – Latscha В, Khoa Th.N., Witko-Sarsat V. Oxidative stress and cardiovascular disease in end – stage renal failure // Cardiovascular disease in end – stage failure renal failure / Ed. By. Loscaizo J. and London G.M. – New York: Oxford University Press, 2000. – P. 245–271;

15. Sapirstein R.A., Sapirstein E.H., Bredemeyer A. Effect of hemorrhage on the cardiac output and its distribution in the rat //Circ. Res. – 1960. – Vol. 8. – P. 135–147.

Важное место, занимаемое печенью в обмене веществ, делает ее причастной к функциям почти всех органов и систем. Особую роль печень играет в работе системы эритрона [10]. Однако механизм их взаимодействия остается не до конца изученным. Рассматривается данная проблема в двух аспектах: во-первых - оценка роли печени в функциях эритроцитарной системы, во-вторых - раскрытие патогенеза нарушений со стороны красной крови при поражениях печени и разработке на этой основе эффективных способов их лечения [2, 5].

Кроме того, известно, что состояние мембран эритроцитов отражает состояние и других клеточных мембран организма. Получены данные о корреляциях электрических и вязкоупругих свойств эритроцитов с функциональным состоянием печени при ее диффузных заболеваниях и изменениями липидного состава их мембран [6].

В условиях острой кровопотери как печень, так и эритроциты несут большую функциональную нагрузку в связи с чем представляет интерес изучение их антиоксидантной системы, выполняющей защитную функцию.

Цель исследования - изучение системы «перекисное окисление липидов (ПОЛ) - антиоксиданты» в печени и эритроцитах в условиях острой кровопотери.

Материалы и методы исследования

Работа выполнена на белых беспородных крысах массой 240-280 г. Гипоксию моделировали кровопусканием через катетер [15]. Объем кровопотери составил 2% от массы животного. Животные были разделены на следующие группы: 1 группа - интактные животные, 2-я группа - крысы через 6 ч после кровопотери и 3-я группа - крысы через 24 ч после кровопотери.

Исследовали содержание малонового диальдегида (МДА) [1] и активность каталазы [7] в печени и эритроцитах, а также активность глутатионредуктазы (ГР) в эритроцитах [7]. Общее содержание белка в сыворотке крови определяли унифицированным методом по биуретовой реакции [7]. Процентное содержание фракций белков сыворотки крови определяли методом электрофореза на геле агарозы на аппарате Paragon фирмы Bechmen (США). Оценку электрофореграмм проводили с помощью денситометра [7]. Статистическая обработка полученных данных производилась по критерию Стьюдента. Статистическая значимыми считали различия с p < 0,05. Экспериментальные исследования проводились с соблюдением биоэтических правил.

Из полученных данных, представленных в табл. 1, видно, что содержание МДА в печени достоверно увеличивается, активность каталазы также достоверно возрастает.

Примечания: * - достоверность различий по отношению к интактным животным, достоверны при р < 0,05; в % указаны изменения показателей относительно соответствующих значений интактных животных.

Усиление перекисного окисления липидов в печени, о чем свидетельствует повышение уровня МДА после острой кровопотери, может быть вызвано несколькими причинами. При острой кровопотере происходит нарушение кислородтранспортной функции крови [4]. Значительно уменьшается доставка кислорода к органам желудочно-кишечного тракта, в том числе печени, что приводит к гипоксии и ишемии печени. Гипоксия и ишемия органов являются одним из главных факторов, активирующих ПОЛ [3]. Установлено, что при различных видах стресса происходит активация ПОЛ в печени [9, 13]. Острая кровопотеря также сопровождается выраженной стрессорной реакцией, проявляющейся в значительном увеличении в крови концентрации катехоламинов, активирующих ПОЛ [12].

Как известно, восстановление жидкой части крови после кровопотери в значительной степени зависит от регенерации белков плазмы. Основную роль при этом играет печень.

Белки плазмы крови могут инактивировать активные формы кислорода, а также связывать ионы переменной валентности, инициирующие образование активных форм кислорода [14], что позволило сформулировать представление об «антиоксидантной белковой буферной системе».

Таким образом, сыворотка обладает мощным антиоксидантным потенциалом, который в большей мере проявляют альбумин и β-глобулины, синтезируемые в печени [11]. В связи с этим представляет интерес выявить изменения соотношения фракций белков в сыворотке крови на фоне острой кровопотери.

Из данных нашего исследования, представленных в табл. 2, видно, что содержание общего белка в сыворотке крови крыс через 6 ч после кровопотери достоверно снижается на 13,11%, а через 24 ч уже имеет тенденцию к нормализации.

Примечание. * - достоверность различий по отношению к интактным животным, достоверны при р < 0,05.

В содержании альбуминов и α-гло­бу­линов в сыворотке крови прослеживается тенденция к увеличению на обоих сроках исследования по сравнению с их содержанием в сыворотке крови интактных крыс. В то же время, содержание β-глобулинов достоверно значительно увеличивается как через 6 ч после кровопотери в 4,03 раза, так и через 24 ч - в 3,98 раза.

Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что содержание β-гло­булинов и γ-глобулинов в сыворотке крови крыс после кровопотери изменяется наиболее существенно, чем содержание других фракций. Содержание β-глобулинов зна­чительно увеличивается, а γ-глобулинов - снижается после кровопотери на обоих изученных сроках. Таким образом, на фоне кровопотери происходит перераспределение синтеза отдельных белковых фракций.

Исследование влияния острой кровопотери на содержание в эритроцитах крыс продукта ПОЛ - МДА показало, что через 6 ч после кровопотери его концентрация достоверно возросла на 15,34%, через 24 ч мы наблюдали более существенное увеличение данного показателя: содержание МДА достоверно возросло на 21,58% относительно исходных значений.

Изменение содержания МДА в эртироцитах приводит к изменению активности антиоксидантной защиты. Результаты исследования, представленные в табл. 3, свидетельствуют о том, что через 6 ч острая кровопотеря привела к достоверному снижению на 24,67% активности ГР в эритроцитах белых крыс, по сравнению с исходными значениями.

Через 24 ч активность ГР повысилась относительно показателей животных через 6 ч после кровопотери на 8,43%, но осталась пониженной на 18,32% относительно показателей интактных животных.

Кроме того, наши исследования показывают изменение активности каталазы. Как свидетельствуют данные табл. 3, через 6 ч после кровопотери активность каталазы повысилась на 20,58%, а через 24 ч ее активность достоверно снизилась на 7,84% относительно показателей животных через 6 ч после кровопотери, но осталась выше показателей интактных животных на 11,22%. Увеличение активности каталазы, вероятно, может свидетельствовать об антиоксидантном резерве эритроцитов.

Примечания: * - достоверность различий по отношению к интактным животным, достоверны при р < 0,05; в % указаны изменения показателей относительно соответствующих значений интактных животных.

Суммируя вышесказанное, можно отметить, что острая кровопотеря инициирует увеличение ПОЛ и изменение активности ферментов антиоксидантной защиты в эритроцитах крыс. Причинами усиления ПОЛ в эритроцитах могут быть: низкая функциональная активность глутатионредуктазной системы; стресс, сопровождающий кровопотерю [8]. В ускорении процессов ПОЛ в эритроцитах при кровопотере, наряду с внутриклеточными механизмами, важная роль принадлежит дополнительным негативным воздействиям на эритроциты гуморальных факторов, содержащихся в плазме. Известно, что при кровотечении происходит активация различных ферментных систем, а это приводит к накоплению в крови биогенных аминов и других физиологически активных веществ, обладающих прооксидантным действием. Однако, в то же время, благодаря изменениям функциональной активности печени увеличивается антиоксидантный потенциал плазмы крови, оказывающий в первую очередь защиту на уровне эритроцитов. Антиоксидантная активность внутриклеточной среды эритроцитов повышается за счет каталазы. В свою очередь, защита эритроцитов благоприятно повлияет на функциональное состояние печени, т.к. будет сохранена кислородтранспортная функция крови, уменьшится степень микроциркуляторных нарушений и уровень тканевой гипоксии печени. Вероятно, подобные позитивные изменения компонентов антиоксидантной защиты способствуют адаптации и выживаемости клеток в неблагоприятных условиях.

1. На фоне острой кровопотери на обоих изученных сроках (6 и 24 ч) установлено достоверное увеличение уровня МДА в печени и эритроцитах и статистически значимое повышение каталазы в них, что свидетельствует о переходе системы «ПОЛ-антиоксиданты» на более функциональный функциональный уровень.
2. Возникшая на фоне острой кровопотери гипоксия сопровождается увеличением белкового антиоксидантного потенциала сыворотки крови.

• Каталымов Л.Л., д.б.н., профессор кафедры анатомии, физиологии и гигиены человека ФГБОУ ВПО «Ульяновский государственный педагогический университет им. И.Н. Ульянова», г. Ульяновск;
• Любин Н.А., д.б.н., профессор, зав. кафедрой морфологии, физиологии и морфологии ФГБОУ ВПО «Ульяновская государственная сельскохозяйственная академия имени П.А. Столыпина», г. Ульяновск.

Работа поступила в редакцию 10.07.2012.

Библиографическая ссылка