CC BY
21
У старых самцов на фоне затравки ССГ произошло снижение уровня МДА (Р<0,05) и скорости спонтанного ПОЛ (Р<0,05) при усилении индуцированного процесса (Р<0,05). О повреждении структур промежуточного мозга говорит также увеличение уровня ОМБ (Р<0,05) и ОВП (Р<0,001). У старых самок все три показателя ПОЛ и ОМБ значимо увеличились. В группах старых крыс произошли схожие изменения в антиоксидантной системе под действием ССГ. И у самцов, и у самок снизились активность каталазы, СОД, в -каротина и а-токоферола, кроме этого у старых самцов увеличился уровень а-ТФХ, а у самок того же возраста снизилось содержание витамина А.
Выводы. Полученные данные свидетельствуют об истощении антиоксидантной системы промежуточного мозга на фоне хронического воздействия промышленным газом, старых животных, что еще раз подтверждается значимым снижением общей антиокислительной активности у животных обоего пола.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Агаджанян, Н.А., Полунин И.Н., Тризно Н.Н. Экологические аспекты генеза токсического отека легких. - Астрахань, 1996. - 180 с.
2. Дубинина Е.Е., Бурмистров С.О., Ходов Д.А., Поротов И.Г. Окислительная модификация белков сыворотки крови человека, метод ее определения // Вопросы мед. химии. - 1995. - № 1. - С. 24-26.
3. Клебанов Г.И., Бабенкова И.В., Теселкин Ю.О. Оценка антиокислительной активности плазмы крови с применением желточных липопротеинов // Лаб. дело. - 1988. - № 5. - С. 59-62.
4. Королюк М. А.. Метод определения активности каталазы // Лаб. дело. - 1988. - № 1. - С. 16-19.
5. Метельская В. А., Гуманова Н.Г. Скрининг - метод определения уровня метаболитов оксида азота в сыворотке // Клиническая лабораторная диагностика. - 2005. - № 6. - С. 15-18.
6. Строев Е.А., Макарова В.Г. Практикум по биологической химии. - М.: Выс. школа. - 1986. - 230 с.
7. Чевари С., Чаба И., Сокей Й. Роль супероксиддисмутазы в окислительных процессах клетки и метод определения ее в биологических материалах // Лаб. дело. - 1985. - № 11. - С. 678-681.
8. Bourre, J.M., Boneil M., Clement M. [et al.]. Function of dietary polyunsaturated fatty acids in the nervous system // Prostaglandins Leukotrieness and Essential Fatty Acids. - 1993. - Vol. 48. - P. 5-15.
9. Tailor S.L., Lambden M.P., Tappel A.L. Sensitive fluorometric method for tissue tocopherol analysis // Lipids. - 1976. - Vol. 11, № 7. - P. 530-538.
Тризно Николай Николаевич, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой патологической физиологии ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, Россия, 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121, тел. (8512) 52-41-43, e-mail: [email protected]
Теплый Давид Львович, доктор биологических наук, профессор, заведующий кафедрой физиологии и морфологии человека и животных ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный университет», Россия, 414056, г. Астрахань, ул. Татищева, 20 а, тел. (8512) 25-17-09, e-mail: [email protected]
Мажитова Марина Владимировна, кандидат биологических наук, доцент кафедры неорганической и биоорганиче-ской химии ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный университет», Россия, 414056, г. Астрахань, ул. Татищева 20 а, тел. (8512) 25-17-09, e-mail: [email protected]
Карпеева Дарья Владимировна, ассистент кафедры патологической физиологии ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, Россия, 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121, тел. (8512) 52-41-43, e-mail: [email protected]
УДК 612.351.11; 577.112.4 © Б.В. Фельдман, И.С. Рожкова, 2011
Б.В. Фельдман, И.С. Рожкова
ОКОЛОЧАСОВЫЕ РИТМЫ БЕЛКОВОГО МЕТАБОЛИЗМА В ГЕПАТОЦИТАХ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ЭКЗОГЕННЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ
ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России
Околочасовые клеточные ритмы белкового метаболизма являются фундаментальным свойством клетки и выполняют важную роль в процессах адаптации к изменяющимся условиям окружающей среды. При различных формах естественного гипобиоза, искусственной гипотермии и токсическом воздействии происходит модификация околочасовых осцилляций, связанная с нарушением морфофункциональной организации, как на клеточном, так и тканевом уровнях.
Ключевые слова: гепатоциты, хронобиология, экзогенные воздействия.
CIRCAHORALIAN RHYTHMS OF PROTEIN METABOLISM IN HEPATOCYTES IN VARIOUS EXOGENOUS INFLUENCES
Circahoralian cellular rhythms of protein metabolism are fundamental property of a cell and carry out an important function during adaptation to varied conditions of an environment. At various forms of natural hypobiosis, artificial hypothermia and toxic influence a modification of circahoralian oscillations occurs, connected to morphofunctional organization disturbance both on cellular and tissue levels.
Key words: hepatocytes, chronobiology, exogenous effects.
Околочасовые клеточные ритмы занимают особое место в биоритмологической структуре организма, так как среди всех прочих ритмических процессов эта группа осцилляций в наибольшей степени эндогенна и адаптивна, вследствие разнопериодности этих колебательных процессов. Отражая нестабильность метаболических процессов протекающих в клетке, эти колебания могут служить маркером морфологической зрелости и функциональной активности ткани [1, 2, 3].
Цель исследования: сравнительное изучение околочасовых клеточных ритмов содержания общего белка и альбумина в гепатоцитах у животных, подвергшихся токсическому воздействию и искусственной гипотермии.
Материалы и методы. В качестве объекта исследования использовались половозрелые самцы белых беспородных крыс массой 150 г. Животные содержались в условиях естественного освещения и свободного доступа к воде и пище. Проведено 3 серии опытов, в каждой из которых изучалось по 10 животных:
В первой серии крыс подвергли статической затравке природным газом Астраханского газоконденсатного месторождения с концентрацией по сероводороду 300 мг/м3 в течение четырех часов. После эвтаназии выделяли печень и помещали ее в раствор Рингера-Локка при температуре 37°С. Затем, в течение двух часов, каждые 10 минут отсепаровывали 300-400 мг печени, заливали физиологическим раствором и помещали в низкотемпературную камеру (-20°С). После размораживания ткани гомогенизировали. Экстракт получали путем центрифугирования в течение 30 минут. Аналитический электрофорез белков полученных экстрактов в полиакриламидном геле, окрашивание гель - электрофореграмм и удаление избытка красителя проводили по методу Г. Маурера. Электрофореграммы окрашивали амидо-черным 10В, вырезали фракции альбумина и помещали в пробирки. Из части геля, находящейся ниже границы Кольрауша, вырезали зону, не содержащую белка, и помещали ее в отдельную пробирку (контрольная проба). Во все пробирки добавляли раствор углекислого натрия в 0,1 нормальном растворе едкого натра. Время элюирования составляло не менее двух суток. Фотометрирова-ние проводили на спектрофотометре «Спекол» при длине волны 620 нм. Содержание общего белка и альбумина в условных единицах в каждом случае оценивали по отношению экстинции к массе ткани.
Во второй серии опытов животных подвергали искусственной гипотермии при температуре +4° С. в течение 60 минут. Далее выделялась печень и исследовалась по выше описанной методике.
Третья группа животных являлась контрольной. Все количественные данные обрабатывались методами вариационной статистики на персональном компьютере. Результаты исследования показывают, что у контрольных животных в гепатоцитах зарегистрированы колебания содержания общего белка и альбумина со средним периодом в 30-40 минут и амплитудой около 40% от среднего, которые можно охарактеризовать как околоча-совые. На протяжении двух часов содержание общего белка статистически достоверно возрастало - на 20-ой, 80-ой и 120-ой минуте, а альбумина - на 20-ой, 50-ой и 120-ой минутах (р<0,05). Среднее содержание общего белка и альбумина у контрольных животных составляло 1,7 и 0,6 условных единиц соответственно. Мы не нашли совпадения околочасовых ритмов содержания общего белка и альбумина в гепатоцитах, однако периоды их близки, а акрофазы на кинетических кривых располагаются достаточно близко. Токсическое воздействие серосодержащего газа вызывает угнетение белкового метаболизма. Так среднее содержание общего белка снижается до 1.3, а альбумина до 0,4 условных единиц (р<0,05). Изменяется и характер ритмических кривых содержания общего белка и альбумина - они сглаживаются вследствие уменьшения амплитуд колебаний, которые составляет примерно 20-23 % от среднего. Токсическое воздействие не только снижает амплитуду ритма, но и инвертирует кинетические кривые, приближая их к монотонным.
Результаты. Искусственная гипотермия также оказывает модифицирующее воздействие на процессы белкового обмена. Количество общего белка и альбумина составляет 1,5 и 0,4 условные единицы соответственно. Амплитуда околочасовых колебаний содержания общего белка и альбумина снижается до 30% от среднего. Следует отметить, что модификация околочасовых осцилляций в этом случае менее выражена, чем при токсическом воздействии серосодержащего газа.
Результаты проведенного исследования показывают, что околочасовые ритмы белкового метаболизма могут служить вполне надежным маркером функционального состояния ткани и органа. Модификация кинетических кривых, зарегистрированная нами в двух последних сериях опытов, может быть связана как с морфофункциональными изменениями в белковосинтезирующем аппарате гепатоцитов и структурными изменениями белковых молекул, так и с нарушениями в процессах межклеточных взаимодействий, что, несомненно, отразится на выявлении ритма в клеточной популяции. Степень изменения околочасового ритма содержания общего белка и альбумина в гепатоцитах коррелирует с характером воздействия экзогенного фактора (r=0,90).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бродский В.Я. Околочасовые ритмы в клеточной популяции. Проблемы синхронизации // Бюл. экс-перим. биологии и медицины. - 1997. - Т. 124, № 12. - С. 604-608.
2. Бродский В.Я. Околочасовые (ультрадианные) клеточные ритмы. Начало исследований, некоторые итоги // Онтогенез. - 2000. - Т. 31, № 6. - С. 410-419.
3. Бродский В.Я., Хавинсон В.Х., Золотарев Ю.А. [и др.] Ритм синтеза белка в культурах гепатоцитов крыс разного возраста. Норма и действие пептида ливагена // Известия АН. Серия биологическая. -2001. - № 5. - С. 517-521.
Фельдман Бронислав Владимирович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой биологии с курсом ботаники ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, Россия, 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121, тел. (8512)-52-41-43, e-mail: [email protected]
Рожкова Ирина Семеновна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры биологии с курсом ботаники ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, Россия, 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121, тел. (8512)-52-41-43, e-mail: [email protected]
