Научная статья на тему 'Активность аминолевулинатсинтазы (АЛК-синтазы) костного мозга и печени крыс линий Август и Вистар в период новорожденности после острой постнатальной гипоксии'

Активность аминолевулинатсинтазы (АЛК-синтазы) костного мозга и печени крыс линий Август и Вистар в период новорожденности после острой постнатальной гипоксии Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
253
37
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Acta Biomedica Scientifica
ВАК
Ключевые слова
АМИНОЛЕВУЛИНАТСИНТАЗА (АЛК-СИНТАЗА) / ГИПОКСИЯ / НОВОРОЖДЕННЫЕ / КРЫСЫ АВГУСТ И ВИСТАР / AMINOLEVULINATE SYNTHASE (ALA-SYNTHASE) / HYPOXIA / NEWBORN / AUGUST AND WISTAR RATS

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Колесникова Любовь Ильинична, Попова Алла Симоновна, Крупицкая Людмила Ионовна, Синицкий Антон Иванович

Новорожденных крысят линий Август и Вистар (по 20 на каждую группу эксперимента) подвергали острой постнатальной гипоксической гипоксии (смесь 95%-го азота и 5%-го кислорода). Определение активности аминолевулинатсинтазы (АЛК-синтазы) костного мозга и печени проводили в контроле, на 1-е и 3-и сутки жизни (в печени - только на 3-и сутки). Крысята разных линий различались по индивидуальной реакции организма на гипоксическое воздействие, что подтверждает ее генетическую предетерминированность. Активности АЛК-синтазы в костном мозге и печени были реципрокными как в норме, так и после перенесенной гипоксии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Колесникова Любовь Ильинична, Попова Алла Симоновна, Крупицкая Людмила Ионовна, Синицкий Антон Иванович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

ACTIVITY OF AMINOLEVULINATE SYNTHASE OF BONE MARROW AND LIVER OF NEWBORN AUGUST AND WISTAR RATS AFTER ACUTE POSTNATAL HYPOXIA

Newborn Wistar and August rats (20 rats in each experimental group) were exposed to acute postnatal hypoxic hypoxia (by the mixture of 95% nitrogen and 5% oxygen). Determination of activity of aminolevulinate synthase (ALA-synthase) in bone marrow and liver were in control group, and on the 1 st and 3 rd days of life (in liver only on the 3 rd day). Infant rats of various lines differed by the response of an organism to hypoxic exposure that confirms its genetic predetermination. Activities of ALA-synthase in bone marrow and liver were reciprocal both in normal development and after hypoxia. K

Текст научной работы на тему «Активность аминолевулинатсинтазы (АЛК-синтазы) костного мозга и печени крыс линий Август и Вистар в период новорожденности после острой постнатальной гипоксии»

УДК 616.36-06:616.41]-092.9+615.361

Л.И. Колесникова А.С. Попова 2, Л.И. Крупицкая 3, А.И. Синицкий 3

АКТИВНОСТЬ АМИНОЛЕВУЛИНАТСИНТАЗЫ (АЛК-СИНТАЗЫ) КОСТНОГО МОЗГА И ПЕЧЕНИ КРЫС ЛИНИЙ АВГУСТ И ВИСТАР В ПЕРИОД НОВОРОЖДЕННОСТИ ПОСЛЕ ОСТРОЙ ПОСТНАТАЛЬНОЙ ГИПОКСИИ

1 Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН (Иркутск)

2 Городская клиническая больница № 6 (Челябинск) 3 Южно-Уральский государственный медицинский университет (Челябинск)

Новорожденных крысят линий Август и Вистар (по 20 на каждую группу эксперимента) подвергали острой постнатальной гипоксической гипоксии (смесь 95%-го азота и 5%-го кислорода). Определение активности аминолевулинатсинтазы (АЛК-синтазы) костного мозга и печени проводили в контроле, на 1-е и 3-и сутки жизни (в печени - только на 3-и сутки). Крысята разных линий различались по индивидуальной реакции организма на гипоксическое воздействие, что подтверждает ее генетическую предетерминированность. Активности АЛК-синтазы в костном мозге и печени были реципрокными как в норме, так и после перенесенной гипоксии.

Ключевые слова: аминолевулинатсинтаза (АЛК-синтаза), гипоксия, новорожденные, крысы Август и Ви-стар

ACTIVITY OF AMINOLEVULINATE SYNTHASE OF BONE MARROW AND LIVER OF NEWBORN AUGUST AND WISTAR RATS AFTER ACUTE POSTNATAL HYPOXIA

L.I. Kolesnikova A.S. Popova 2, L.I. Krupitskaya 3, A.I. Sinitskiy 3

1 Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems SB RAMS, Irkutsk

2 Municipal Clinical Hospital N 6, Chelyabinsk 3 South-Ural State Medical University, Chelyabinsk

Newborn Wistar and August rats (20 rats in each experimental group) were exposed to acute postnatal hypoxic hypoxia (by the mixture of 95% nitrogen and 5% oxygen). Determination of activity of aminolevulinate synthase (ALA-synthase) in bone marrow and liver were in control group, and on the 1st and 3rd days of life (in liver - only on the 3rd day). Infant rats of various lines differed by the response of an organism to hypoxic exposure that confirms its genetic predetermination. Activities of ALA-synthase in bone marrow and liver were reciprocal both in normal development and after hypoxia. Key words: aminolevulinate synthase (ALA-synthase), hypoxia, newborn, August and Wistar rats

Основным регуляторным ферментом синтеза гема является аминолевулинатсинтаза (АЛК-синтаза). Активность АЛК-синтазы зависит от уровня эритропоэтина, ответственного за пролиферацию, дифференциацию и угнетение апоптоза в чувствительных к нему клетках кроветворной ткани [6]. В печени также основной детерминантой образования гема служит уровень АЛК-синтазы, повышение активности которой вызывают соединения, усиливающие работу микросомальной системы окисления.

Некоторыми авторами показана разная экспрессии генома у двух разных линий крыс, которые различались по продолжительности жизни и способности генетических систем этих животных к адаптационным перестройкам. Обнаружено, что у непродолжительно живущих крыс линии Август снижение пролиферативной активности клеток, по сравнению с крысами Вистар, наблюдалось раньше. У одномесячных крыс Август скорость синтеза РНК была в 2,2 раза ниже таковой у крыс Вистар, а у трехмесячных - в 8 раз [1, 8].

Цель исследования: оценки изменений аминолевулинатсинтазы (АЛК-синтаза) костного мозга и печени в период новорожденности в норме и после перенесенной острой гипоксической гипоксии у различных линий лабораторных крыс - Август и Вистар.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Использована модель ранней постнатальной гипоксии на крысятах двух линий Август и Вистар. Животных (по 20 в каждой экспериментальной группе) сразу после рождения помещали в камеру, содержащую 95 % азота и 5 % кислорода. Эта модель наиболее часто применяется в эксперименте [2, 9].

Животных выводили из эксперимента в соответствии с Хельсинкской декларацией. Активность АЛК-синтазы определяли по методу G. Kikuchi в модификации Y.C. Aoki et al. [8]. Активность данных ферментов определяли в костном мозге через 15-30 минут после рождения, на 1-е и 3-и сутки жизни; в печени - только на 3-и сутки после рождения, т. к. эритропоэтическая функция печени в норме выключается значительно раньше [4]. Параллельно определяли суточную продукцию эритроцитов [3].

Для анализа результатов использовали пакет прикладных программ Statistica 6.0 (Statsoft Inc., США). Данные обрабатывали общепринятыми методами вариационной статистики и выражали в виде среднеарифметической (М) и ее стандартной ошибки (m). Оценку значимости различий осуществляли с помощью непараметрических критериев. Для определения различий в средних тенденциях использовали

и-критерий Манна - Уитни, рассчитанный для независимых выборок, когда число наблюдений невелико (п < 20). Различия считали статистически значимыми при р < 0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Состояние эритропоэза в КМ представлено в таблице 1.

Таблица 1

Активность АЛК-синтазы костного мозга у крыс линий Август и Вистар в норме и после острой гипоксической гипоксии (М ± m)

Перестройка эритропоэза у крысят связана с заменой циркулирующих эритроцитов. У животных линии Август суточная продукция статистически значимо постепенно нарастает. У животных линии Вистар этого не наблюдается. Параллельно постепенно снижается активность АЛК-синтазы КМ у обеих линий, что согласуется с данными С.Б. Назарова [6] об уменьшении интенсивности эритропоэза сразу после рождения и с литературными данными о снижении уровня эритропоэтина в первые трое суток практически в 5 раз [7]. У крысят линии Вистар падение активности фермента более выражено.

После перенесенной гипоксии суточная продукция эритроцитов у крыс обеих линий снижается в течение всего периода новорожденности, но в разной степени. У крыс линии Август она снижается в 1,3 раза, а у крыс линии Вистар - почти в 2 раза.

Острая гипоксия в этот период ассоциируется с резким снижением активности АЛК-синтазы. Актив-

ность АЛК-синтазы после перенесенной гипоксии у крыс обеих линий снижается в 4 раза.

Активность АЛК-синтазы печени представлена в таблице 2.

Активность АЛК-синтазы печени крыс линий Август и Вистар после перенесенной гипоксии снижается, однако не в одинаковой степени: у крыс Август активность всех ферментов снижается от 1,6 раза, а у крыс Вистар - всего в 1,2 раза.

Проведенные нами эксперименты подтверждают наличие генетической предетерминированности к гипоксическому воздействию, а также реципрокные взаимоотношения по уровню активности АЛК-синтазы в КМ и печени как в норме, так и после перенесенной гипоксии.

ЛИТЕРАТУРА REFERENCES

1. Божков А.И., Климова Е.М. Эпигенетические механизмы формирования возраст-зависимых адаптационных проявлений // Генетика продолжительности жизни и старение: тез. докл. междунар. конф. - 2010. - С. 5-6.

Bozhkov A.I., Klimova E.M. Epigenetic mechanisms of formation of age-dependent adaptational manifestations // Genetika prodolzhitel'nosti zhizni i starenie. - 2010. -P. 5-6. (in Russian)

2. Гармашева Н.Л., Константинова Н.Н. Патофизиологические основы охраны внутриутробного развития человека. - М.: Медицина, 1985. - 159 с.

Garmysheva N.L., Konstantinova N.N. Pathophysiological basics of human prenatal development defense. -Moscow: Medicina, 1985. - 159 p.

3. Мосягина И. Эритроцитарное равновесие в норме и патологии. - М.: Медгиз, 1962. - 272 с.

Mosyagina I. Erythrocyte balance in normal and pathological conditions. - Moscow, 1962. - 272 p.

4. Назаров С.Б. Закономерности развития эри-трона белых крыс в пренатальном и раннем пост-натальном онтогенезе: автореф. дис. ... докт. мед. наук. - М., 1995. - 35 с.

Nazarov S.B. Peculiarities of development of white rats' erythron in prenatal and early postnatal ontogenesis: abstract of dissertation of Doctor of Medical Sciences. -Moscow, 1995. - 35 p.

5. Aoki Y., Urata G., Wada O. et al. Measurement of delta-aminolevulinic acid synthetase activity in human erythroblasts // J. Clin. Invest. - 1974. - Vol. 53 (5). -P. 1326-1334.

6. Claustres M., Sultan C. Stimulatory effects of androgens on normal children's bone marrow in cul-

Показатели Группа

Август Вистар

Контроль Опыт Контроль Опыт

АЛК-синтаза, нмоль/мг белка/мин 0,15 ± 0,007 0,09 ± 0,002* 0,24 ± 0,004 0,19 ± 0,009*

Примечание. * - статистически значимые отличия от соответствующего показателя контрольной группы при р < 0,05.

Группа Показатели

Возраст, сут. АЛК-синтаза, мкмоль/л/с

Август (n = 20) 0 3,86 ± 0,105

Вистар (n = 20) 3,78 ± 0,093

с о Август (n = 20) 1 3,51 ± 0,112

ь X о Вистар (n = 20) 3,49 ± 0,089

Август (n = 16) 3 2,99 ± 0,109

Вистар (n = 16) 3,27 ± 0,084

Август (n = 16) 1 1,80 ± 0,052*

S Вистар (n = 16) 1,81 ± 0,045*

С S Август (n = 16) 3 0,96 ± 0,086*

Вистар (n = 16) 0,91 ± 0,073*

Примечание. * - статистически значимые отличия от соответствующего показателя контрольной группы при р < 0,05.

Таблица 2

Активность гемсинтезирующих ферментов печени у крыс линий Август и Вистар в норме и после острой

гипоксической гипоксии (М ± m)

ture: Effects on BFU-E, CFU-E, and uroporphyrinogen I synthase activity // Hormone Res. - 1964. - Vol. 23. -P. 91-98.

7. Kling P.J., Schmidt R.L., Roberts R.A., Widness J.A. Serum erythropoietin levels during infancy: associations with erythropoiesis // J. Pediatr. - 1996. - Vol. 128. -P. 791-796.

8. Serman A., Vlahovic M., Serman L. et al. DNA meth-ylation as a regulatory mechanism for gene expression in mammals // Coll. Antropol. - 2006. - Vol. 30 (3). -P. 665-671.

9. Speiser Z., Korczyn A.D. Teplitzky-Gitter S. Hyperactivity in rats following postnatal anoxia // Behav. Brain Res. - 1983. - Vol. 7 (3). - P. 379-382.

Сведения об авторах

Колесникова Любовь Ильинична - член-корреспондент РАН, директор Научного центра проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАН (664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16; тел.: 8 (3952) 20-76-36; e-mail: [email protected]) Попова Алла Симоновна - кандидат медицинских наук, заведующая отделением гинекологии № 2 Городской клинической больницы № 6 (454047, г Челябинск, ул. Румянцева, 28; тел.: 8 (3517) 21-25-65; e-mail: [email protected]) Крупицкая Людмила Ионовна - кандидат медицинских наук, старший преподаватель кафедры биохимии Южно-Уральского государственного медицинского университета

Синицкий Антон Иванович - доктор медицинских наук, доцент кафедры химии фармацевтического факультета ЮжноУральского государственного медицинского университета

Information about the authors

Kolesnikova LyubovIljinichna - Corresponding Member of RAS, director of Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems SB RAS (664003, Irkutsk, ul. Timiryazeva, 16; tel.: +7 (3952) 20-76-36; e-mail: [email protected]) Popova Alla Simonovna - Candidate of Medical Sciences, Head of Gynecology Unit N 2 of Municipal Clinical Hospital N 6 (454047, Chelyabinsk, ul. Rumyansteva, 28; tel.: +7 (3517) 21-25-65; e-mail: [email protected])

Krupitskaya Lyudmila Ionovna - Candidate of Medical Sciences, Senior Lecturer of the Department of Biochemistry of South-Ural State Medical University

SinitskiyAnton Ivanovich - Doctor of Medical Sciences, Assistant Professor of the Department of Chemistry of Pharmaceutical Faculty of South-Ural State Medical University

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.