CC BY
30
УДК 618.3-06:616.89-008.441.13 + 615.9-099-092
РОЛЬ ХРОНИЧЕСКОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ МАТЕРИ В НАРУШЕНИИ СТАНОВЛЕНИЯ ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО ЗВЕНА ЭРИТРОНА НОВОРОЖДЕННОГО ПОТОМСТВА В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТА
Т.Д. Мальгина
Целью настоящего исследования явилось изучение особенностей морфофизиологической организации периферического звена эритрона новорожденного потомства самок крыс с экспериментальной хронической алкогольной интоксикацией. Исследование проведено на белых лабораторных беспородных крысах-самках и их новорожденном потомстве. В группе исследования моделировалась хроническая алкогольная интоксикация. У подопытных крысят в период новорожденности достоверно повышены содержание эритроцитов, цветовой показатель, гемоглобин, гематокрит, среднее содержание гемоглобина в эритроците, концентрация гемоглобина в эритроците относительно аналогичных показателей контрольной группы. Наблюдается рост количества ретикулоцитов и количества оксифильных нормоци-тов в мазках периферической крови опытной группы относительно значений контрольной группы. В результате хронического токсического воздействия на печень матери наблюдается стимуляция кроветворения у крысят в условиях этанол-индуцированной гипоксии.
Ключевые слова: экспериментальное алкогольное поражение печени, новорожденное потомство, эритрон, эритроциты.
Введение. В Российской Федерации каждые 5 лет на 20 % уменьшается количество женщин, способных родить здоровое потомство. Женский алкоголизм, являясь современной медико-социальной проблемой, имеет драматические последствия, прежде всего в связи с детородной функцией женщины [1]. Роль алкогольного поведения будущей матери значима при формировании плода, оказывает влияние на здоровье будущего потомства, его адаптационные возможности. Имеются немногочисленные литературные данные о механизмах преобразований и адаптивных изменений эритрона потомства в ответ на материнскую алкоголизацию [2]. Поэтому исследование системы эритрона потомства матерей с прегравидарной алкогольной интоксикацией является актуальным для экспериментального исследования и дальнейшего использования в теоретической и практической медицине.
Материал и методы исследования. Исследование проводили на белых лабораторных беспородных крысах-самках (24 взрослые половозрелые самки) и их новорожденном потомстве (всего 24 крысят из 24 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 принудительную алкогольную интоксикацию проводили 15 % раствором этанола, который был единственным источником жидкости для животных в течение трёх месяцев. По окончании этого срока алкоголизацию прекращали, самок скрещивали с ин-тактными самцами. Контрольная группа крыс в течение 3 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 верифицировали на основании характерных морфологических (жировая дистрофия гепатоцитов, расширение синусоидных капилляров, дискомплексация гепатоцитов, умеренная лимфогистиоцитар-
ная инфильтрация стромы печени), биохимических изменений (увеличение сывороточных трансаминаз, уровней общего и прямого билирубина, гамма-глобулина) и иммунологических (титр противопечёночных антител 1:64 и 1:128) показателей.
Известно, что эритропоэз в ранний пост-натальный период характеризуется значительными особенностями [5, 6]. Кроме того, наблюдается незрелая эритроцитарная система и ограничение её адаптационных возможностей [7]. В связи с этим, объектом исследования явилось непосредственно потомство самок крыс с экспериментальным поражением печени в период новорожденности, у которого проводилась оценка показателей периферического звена эритрона: количество эритроцитов (RBC), концентрация гемоглобина (HGB), цветовой показатель (ЦП), гематокрит (Ht), средний корпускулярный объём эритроцита (MCV), среднее содержание гемоглобина в эритроците (МСН), средняя концентрация корпускулярного гемоглобина в эритроците (МСНС), ширина распределения клеток красной крови (RDW), количество ретикулоцитов (Ret), количество оксифильных нормоцитов, также анализировались средний диаметр эритроцитов (ДЭр), площадь эритроцитов (S). Подсчёт гематологических показателей осуществляли с помощью автоматического гематологического анализатора Celltak MEK 6410 (Nihon Kohden). Для оценки эри-тропоэза подсчитывали число ретикулоцитов в мазках крови, окрашенных суправитально бриллиантовым крезиловым синим. Количе-ство оксифильных нормоцитов в периферической крови определяли в мазках, окрашенных азур-П-эозином по Романовскому-Гимзе. Геометрические показатели эритроцитов оценивали в монослое мазков периферической кро-
ви экспериментальных животных, окрашенных азур-эозиновой смесью по Романовскому-Гимзе с помощью цитологических методов на светооптическом уровне при помощи морфометрической установки Мойе ВА400 с программой «ВидеоТесТ-Морфология» (Германия). Определяли физиологические характеристики эритроцитов: диаметр эритроцитов (ДЭр в мкм), площадь эритроцитов (8 в мкм2). Полученные результаты были обработаны на компьютере с использованием программы 81ай8йеа 8Р88 17.0. Учитывая небольшую выборку животных, достоверность полученных результатов определяли при помощи непараметрического критерия Манна - Уитни.
Результаты и их обсуждение. Общепризнанно, что период новорожденности, с одной стороны, является одним из критических периодов постнатального развития и наиболее чувствительным для действия различных неблагоприятных факторов, а с другой, своеобразным зеркалом, в котором отражаются особенности морфофункционального становления различных органов и систем [8].
Нами установлено, что у подопытных крысят в период новорожденности повышена интенсивность эритропоэза, по сравнению с показателями группы контроля (см. таблицу).
Как видно из таблицы, у подопытных крысят имеет место увеличение, прежде всего, содержания эритроцитов, что может быть следствием компенсаторного усиления эри-тропоэза с целью усиления общей дыхательной поверхности циркулирующей крови [9].
Увеличение гемоглобина и цветного показателя можно расценивать как результат структурно-функциональной перестройки
эритрона крысят алкогольной группы, следствием которой является замещение циркулирующих эритроцитов, образовавшихся
Основные показатели периферического звена эритрона новорожденного потомства самок крыс с экспериментальным хроническим алкогольным поражением печени
Показатель Группа
Контроль (n = 12) Опыт (n = 12)
Количество эритроцитов, х 1012/л 2,3 і 0,09 2,71 і 0,016 *
Концентрация гемоглобина, г/л 97,3 і 2,95 158 і 2,24*
Цветовой показатель 1,23 і 0,03 1,76 і 0,03*
Количество ретикулоцитов, % 10,3 і 1,6 19,1 і 1,23*
Количество оксифильных нормоцитов, % 3,1 і 0,33 13,4 і 2,2*
Примечание. * - результат статистически достоверен по сравнению с контролем (р < 0,05).
Проблемы здравоохранения
в антенатальный период для восполнения потребностей организма в постнатальный период [10].
Известно, что содержание ретикулоцитов характеризует костномозговую регенераторную способность и его компенсаторную активность [11]. Для подсчёта количества рети-кулоцитов, как правило, используется микроскопический метод, который является более трудоёмким, недостаточно стандартизированным, в значительной мере субъективным и далеко не всегда позволяет увидеть незначительное количество зернисто-сетчатой субстанции в клетках. Часто невысокое качество мазков крови, небольшое количество анализируемых клеток и методические ошибки при выполнении исследования приводят к значительным колебаниям величины показателя. Исходя из этого, в нашем исследовании мы ориентировались на число ретикулоцитов, подсчитанных с помощью автоматического гематологического анализатора. Автоматизированный подсчёт эритроцитов отличается высокой точностью полученных результатов [12].
Показатель гематокрита также увеличен у подопытных крысят и составляет 40 ± 0,36 % по сравнению с гематокритом (33,9 ± 1,51 %) интактных крысят (р < 0,05). Отмечено увеличение расчётных величин: средний объём эритроцитов (МСУ) опытной группы на 4 % выше показателя группы контроля (р > 0,05). Средний объём эритроцита (СОЭр) вычислялся по формуле СОЭр = ^х0,2 (мкм3), где d -средний диаметр эритроцита [13]. Показатель СОЭр составляет 157,8 мкм3 у потомства подопытной группы и 131,2 мкм3 у группы контроля (р < 0,05). При сравнении данных показателей прослеживается увеличение среднего объёма эритроцита у крысят матерей с экспериментальным поражением печени.
Кроме того, у крысят алкогольной группы наблюдается тенденция к повышению показателей среднего содержания гемоглобина и средней концентрации гемоглобина в эритроците. Среднее содержание гемоглобина в эритроците (МСН) у крысят опытной группы достоверно увеличено (58,4 ± 1,16) пг по сравнению с аналогичным значением у потомства интактной группы (40,97 ± 0,9) пг. Наблюдается рост средней концентрации гемоглобина МСНС в эритроците периферической крови этаноловой группы в 1,37 раза относительно данного показателя контрольной группы (р < 0,05). Увеличение МСН и МСНС может свидетельствовать о развитии гиперхромии
у потомства матерей, подвергнутых хронической алкогольной интоксикации [14].
Показатель анизоцитоза у крысят подопытной группы (30,75 ± 0,56) % CV превышает таковой в группе сравнения (22,5 ± 0,43) % CV (р < 0,05). Гетерогенность клеток по объёму имеет более широкие вариации внутри популяции эритроцитов у подопытного потомства.
Проанализированы геометрические показатели функционального состояния эритроцитов и их изменения под влиянием алкогольного воздействия на организм матери. Установ -лено, что средний диаметр эритроцитов периферической крови потомства на 6,3 % превышает диаметр эритроцитов у интактных животных (р < 0,05). Площадь эритроцитов у подопытных животных (66,3 ± 0,75 мкм2) превышает данный показатель у крысят контрольной группы (58,82 ± 1,12 мкм2) (р < 0,05).
Важно отметить, что потомство самок, подвергнутых хронической алкогольной интоксикации, превосходит потомство интакт-ных животных по объему эритроцитов (MCV) и среднему диаметру эритроцитов (ДЭр) (р < 0,05). Можно предположить, что эритроциты крысят алкогольной группы склонны к макроцитозу. Физиологические характеристики эритроцитов крыс проявляют однонаправленность изменений в величинах среднего диаметра эритроцитов и их среднего объёма [15]. Аналогичная картина наблюдается и с показателями средней концентрации (MCHC) и среднего содержания гемоглобина (MCH) в отдельной клетке у исследуемых групп (р < 0,05). Эти изменения, вероятнее всего, связаны со снижением функциональной мощности периферического компартмента эри-трона у потомства алкоголизированных самок и активацией адаптационных механизмов, которые проявляются повышением содержания гемоглобина в эритроците и увеличением его объёма.
Таким образом, хроническое этаноловое воздействие на организм матери отражается в изменении важных характеристик эритроцитов потомства и их морфофункциональных параметрах: наблюдается эритроцитоз, увеличение содержания гемоглобина и гематокрита, увеличивается площадь отдельной клетки, наблюдается рост геометрических показателей [16].
Заключение. Полученные результаты убедительно свидетельствуют о том, что система крови и костного мозга потомства актив-
но реагирует на нарушение условий внутриутробного развития, обусловленных хронической алкогольной интоксикацией самок. Результаты нашего исследования находятся в полном соответствии с данными, полученными другими авторами, свидетельствующими о том, что у потомства самок крыс с экспериментальным хроническим поражением печени имеет место угнетение костномозгового нейт-рофилоцитопоэза. В частности, ими было выявлено [17] у данной группы животных снижение суммарного количества клеточных элементов нейтрофилоцитопоэза и нейтрофилов периферической крови, нарушение процессов пролиферации и дифференцировки нейтро-фильных клеток костного мозга, нарушение их метаболической и фагоцитарной активности.
Логично предположить, что хроническая алкогольная интоксикация самок крыс приводит к развитию хронической гипоксии [7, 11], индуцирующей процессы костномозгового эритроцитопоэза, сопровождающиеся явлениями эритроцитоза, увеличением содержания гемоглобина и гематокрита, роста средней площади эритроцита, увеличением геометрических показателей [18]. Выявленные изменения периферического звена эритрона у новорожденного потомства самок крыс с хронической алкогольной интоксикацией, на наш взгляд, отражают компенсаторно-приспособительные реакции, направленные на преодоление гипоксического фактора, и носят тран-зиторный характер.
Литература
1. Шайдукова, Л.К. Системный подход к алкоголизму у женщин: система «женщина-среда» / Л. К. Шайдукова, Ш.Э. Латфуллин // Неврол. вестник им. В. М. Бехтерева. - 2002. -№ 01-02. - С. 37-41.
2. Балика, Ю.Д. Воздействие алкогольной интоксикации беременных крыс на систему кроветворения их потомства / Ю.Д. Балика,
В.Е. Карташова, А.М. Скосырева // Акушерство и гинекология. - 1982. - № 9. - С. 56-57.
3. Буров, И. В. Изменение гонадотропной функции гипофиза крыс при развитии экспериментального алкоголизма / И. В. Буров // Бюл. эксперим. биологии и медицины. - 1986. -№ 6. - С. 675-676.
4. Кампов-Полевой, А.Б. Фармакология экспериментального алкоголизма / А.Б. Кам-пов-Полевой // Сб. тр. НИИ фармакологии АМН СССР. - М., 1982. - С. 130-136.
5. Голубева, Е.К. Влияние хронической нитритной интоксикации матери на эритрон в раннем постнатальном онтогенезе у крыс / Е.К. Голубева, С.Б. Назаров //Вестник Иванов. мед. академии. - 2011. - № 10. - С. 15-19.
6. Тёплый, Д.Д. Особенности морфологических показателей эритроцитов белых крыс на раннем и позднем этапах онтогенеза / Д.Д. Тёплый //Естеств. науки. - 2011. - № 1. -С. 139-143.
7. Мочалова, Т.А. Влияние алкогольной интоксикации самок белых крыс на систему эритрона у потомства в раннем постнаталь-ном онтогенезе / Т.А. Мочалова, О.Е. Сторон-кина // Сб. науч. тр. «Естествознание и гуманизм». - 2006. - № 3. - С. 29-30.
8. Иванова, А.С. Влияние длительной нитритной интоксикации на эритроцитар-ную систему беременных крыс и их потомство / А. С. Иванова, С.Б. Назаров, О.А. Пах-рова // Гигиена и санитария. - 2007. - № 2. -С. 63-66.
9. Назаров, С.Б. Некоторые механизмы развития эритроцитоза при адаптации к динамическим мышечным нагрузкам / С.Б. Назаров, Л. С. Горожанин, В. И. Гудим // Физиол. журнал СССР. - 1988. - № 10. - С. 1399-1403.
10. Назаров, С.Б. Системный подход к изучению физиологии эритрона и его реализация в онтогенетических исследованиях / С. Б. Назаров, Л. С. Горожанин // Вестник Иванов. мед. академии. - 1996. - № 3-4. -С. 30-37.
11. Баженов, Ю.И. Влияние этанола на физиологические функции организма / Ю.И. Баженов, А.Ф. Баженова, Я.Ю. Волкова // Вестник Иванов. гос. ун-та. - 2002. -№ 3. - С. 3-13.
12. Шибанов, А.Н. Гематологический анализатор. Проблема обеспечения реагентами в 2009 году / А.Н. Шибанов, М.И. Новиков //Поликлиника. - 2009. - № 1. - С. 18-20.
13. Гольдберг, Д.И. Гематология животных / Д.И. Гольдберг. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 1973. - 180 с.
14. Гематологические показатели свободных от патогенной флоры крыс СБ (БРКАОиЕ-ОАШЬЕУ) и мышей СБ-1 в норме / И.Н. Кравченко, О.Н. Хохлова, Н.Н. Кравченко и др. //Биомедицина. - 2008. - № 2. - С. 20-30.
15. Кушнерова, Т.В. Коррекция физиологометаболических характеристик эритроцитов при гиперхолестериновом рационе экстрактом из ламинарии японской / Т.В. Кушнерова, Е.В. Кондратьева, Н.Ф. Кушнерова //
Проблемы здравоохранения
Тихоокеан. мед. журнал. - 2010. - № 2. -
С. 36-38.
16. Тёплый, Д.Д. Возрастные особенности эритроцитов периферической крови белых крыс и реакции на действие биологических и синтетических антиоксидантов / Д.Д. Тёплый // Естеств. науки. - 2009. - № 3. - С. 143-152.
17. Брюхин, Г.В. Роль хронической экспериментальной патологии печени матери
в становлении неспецифической клеточной резистентности потомства /Г.В. Брюхин,
Н.В. Невзорова // Бюл. эксперим. биологии и медицины. - 2013. - № 1. - С. 114-118.
18. Новожилов, А. В. Динамика гематологических показателей крови белых крыс в по-стнатальном онтогенезе / А.В. Новожилов, Л.Н. Катюхин // Журнал эволюц. биохимии и физиологии. - 2008. - № 6. - С. 613-621.
Мальгина Татьяна Дмитриевна, аспирант кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии, Южно-Уральский государственный медицинский университет (Челябинск), 1а1уапа-ша^та@ rambler.ru.
Поступила в редакцию 10 апреля 2014 г.
Bulletin of the South Ural State University Series “Education, Healthcare Service, Physical Education” _________________________________2014, vol. 14, no. 2, pp. 90-95
THE ROLE OF CHRONIC ALCOHOL MOTHER INTOXICATION IN ABNORMAL FORMATION OF PERIPHERAL ERYTHRON COMPONENT OF NEWBORN PROGENY IN EXPERIMENTAL CONDITIONS
T.D. Malgina, South Ural State Medical University, Chelyabinsk, Russian Federation, [email protected]
Objective of this research is to study specifics of morpho-physiological organization of peripheral erythron component in newborn progeny of female rats with experimental chronic alcoholic intoxication. The research was conducted on white laboratory outbred female rats and their progeny. In studied group we modeled chronic alcoholic intoxication. In 1-day-old test infant rats we observe significant increase in RBC count and cell-color ratio, hemoglobin, hematocrit, mean cell hemoglobin, hemoglobin concentration in erythrocyte more than the same value of control group. We observe growth of reticulocyte count and growth of oxyphilic normocyte count in peripheral blood smears of experimental group more than the same value of control group.
Keywords: experimental alcohol-induced liver injury, newborn progeny, erythron, red blood cells.
References
1. Shaydukova L.K., Latfullin Sh.E. [Systematic Approach to Alcoholism in Women. The System “Female Environment”]. Nevrologicheskiy vestnik imeni V. M. Bekhtereva [Neurological Herald Behalf V.M. Bekhterev], 2002, no. 01-02, pp. 37-41. (in Russ.)
2. Balika Y.D., Kartashov V.E., Skosyreva A.M. [Exposure to Alcohol Intoxication Pregnant Rats on Hematopoietic System of Their Offspring]. Akusherstvo i ginekologiya [Obstetrics and Gynecology], 1982, no. 9, pp. 56-57. (in Russ.)
3. Burov I.V. [Change Gonadotropic Pituitary Function in Rats During the Development of Experimental Alcoholism]. Byulleten' eksperimenty biologii i meditsiny [Bulletin of Experiments in Biology and Medicine], 1986, no. 6, pp. 675-676. (in Russ.)
4. Campov-Polevoy A.B. [Experimental Pharmacology Alcoholism]. Sbornik trudov NII Farmako-logii AMN SSSR [Proceedings of the Institute of Pharmacology of the USSR Academy of Medical Sciences], 1982, pp. 130-136. (in Russ.)
5. Golubeva E.K., Nazarov S.B. [Effect of Chronic Nitrite Intoxication Mother on Erythron in Early Postnatal Rats]. VestnikIvanovskoy meditsinskoy akademii [Bulletin of the Ivanovo Medical Academy], 2011, no. 10, pp. 15-19. (in Russ.)
6. Teply D.D. [Features Morphological Parameters of Erythrocytes of White Rats at Early and Late Stages of Ontogeny]. Estestvennye nauki [Natural Sciences], 2011, no. 1, pp. 139-143. (in Russ.)
7. Mochalova T.A., Storonkin O.E. [Effect of Alcohol Intoxication Female White Rats Erythron System in the Offspring in Early Postnatal]. Sbornik nauchnykh trudov “Estestvoznanie i gumanizm” [Collection of Scientific Papers Natural Science and Humanism], 2006, no. 3, pp. 29-30. (in Russ.)
8. Ivanov A.S., Nazarov S.B., Pahrova O.A. [Effect of Long-term Nitrite Intoxication on Erythrocyte System of Pregnant Rats and Their Offspring]. Gigiena i sanitariya [Hygiene and Sanitation], 2007, no. 2, pp. 63-66. (in Russ.)
9. Nazarov S.B., Gorozhanin L.S., Gudim V.I. [Some Mechanisms of Erythrocytosis in Adapting to Dynamic Muscle Strain].Fiziologicheskiy zhurnal SSSR [Journal of Physiology of the USSR], 1988, no. 10, pp. 1399-1403. (in Russ.)
10. Nazarov S.B., Gorozhanin L.S. [Systematic Approach to the Study of Physiology Erythron and Its Implementation in Developmental Studies]. Vestnik Ivanovskoy meditsinskoy akademii [Bulletin of the Ivanovo Medical Academy], 1996, no. 3-4, pp. 30-37. (in Russ.)
11. Bazhenov Y.I., Bazhenov A.F., Volkova J.J. [Effect of Ethanol on the Physiological Functions of the Body]. Vestnik Ivanovskoy meditsinskoy akademii [Bulletin of the Ivanovo State University], 2002, no. 3, pp. 3-13. (in Russ.)
12. Shibanov A.N., Novikov M.I. [Hematology Analyzer. The Problem of Ensuring Agents in 2009]. Poliklinika [Clinic], 2009, no. 1, pp. 18-20. (in Russ.)
13. Goldberg D.I. Gematologiya zhivotnykh [Animal Hematology]. Tomsk, Tomsk University Publ., 1973. 180 p.
14. Kravchenko I.N., Khokhlova O.N., Kravchenko N.N. [Gematologicheskie Indicators Free From Pathogenic Flora Rats CD (SPRAGUE-DAWLEY) and CD-1 mice OK]. Biomeditsina [Biomedicine], 2008, no. 2, pp. 20-30. (in Russ.)
15. Kushnerova T.V., Kondratyev E.V., Kushnerova N.F. [Correction of Physiological and Metabolic Characteristics of Erythrocytes in Giperholesterinovom Diet Extract of Laminaria Japonica]. Tikhookeanskiy meditsinskiy zhurnal [Pacific Medical Journal], 2010, no. 2, pp. 36-38. (in Russ.)
16. Teply D.D. [Age Features of Peripheral Blood Erythrocytes of White Rats and the Response to the Action of Biological and Synthetic Antioxidants]. Estestvennye nauki [Natural Sciences], 2009, no. 3, pp. 143-152. (in Russ.)
17. Bryuhin G.V., Nevzorov N.V. [The Role of Experimental Chronic Liver Disease in the Mother Cell Formation of Nonspecific Resistance of Offspring]. Byulleten' eksperimenty biologii i meditsiny [Bulletin of Experiments in Biology and Medicine], 2013, no. 1, pp. 114-118. (in Russ.)
18. Novozhylov A.V., Katyuhin L.N. [Dynamics of Hematological Parameters in the Blood of White Rats Postnatal Ontogenesis]. Zhurnal evolyutsionnoy biokhimii i fiziologii [Journal of Evolutionary Biochemistry and Physiology], 2008, no. 6, pp. 613-621. (in Russ.)
Received 10 April 2014
