CC BY
44
ВЛИЯНИЕ ХРОНИЧЕСКОЙ НИТРИТНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ МАТЕРИ НА ЭРИТРОН В РАННЕМ ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ У КРЫС
Голубева Е. К.1*, кандидат медицинских наук Назаров С. Б.1> 2, доктор медицинских наук
1 Кафедра нормальной физиологии ГОУ ВПО «Ивановская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, 153012, Иваново, просп. Ф. Энгельса, д. 8
2 ФГУ «Ивановский НИИ материнства и детства им. В. Н. Городкова» Минздравсоцразвития России,
153045, Иваново, ул. Победы, д. 20
РЕЗЮМЕ Исследовались особенности периферической крови и эритродиереза потомства крыс, подвергаемых хронической нитритной интоксикации в период беременности и лактации. Выявлены изменения адаптивного характера, ограничивающие повреждающее действие оксида азота и его производных на эритрон. В 5-дневном возрасте у животных повышена интенсивность эритропоэза и эритродиереза. В 14 дней жизни гематокрит превышает средневозрастные значения на фоне по-прежнему интенсивного эритропоэза. У 21-дневных крысят отмечаются признаки декомпенсации, исчезающие к 28-дневному возрасту. Во все сроки исследования повышено процентное содержание дискоцитов.
Ключевые слова: нитритная интоксикация, беременность, лактация, онтогенез, эритропоэз, эритродиерез.
Ответственный за переписку (corresponding author): e-mail: elkgol(g)yandex.ru
Становление физиологических систем потомства во многом определяется состоянием матери во время беременности. В нашей лаборатории показана зависимость формирования эритрона плода и новорожденного от особенностей функциональных взаимоотношений в системе мать - плод при измененной двигательной активности матери [8] и пренатальном стрессе [3, 4]. В настоящее время большое внимание уделяется оксиду азота как одному из факторов, участвующих в различных физиологических и патофизиологических процессах [2, 6, 9, 11, 12, 15, 16, 18]. Источником этого вещества являются широко распространенные в народном хозяйстве азотсодержащие соединения, которые применяются в качестве пищевых добавок или компонентов некоторых лекарственных препаратов. Вопрос о влиянии оксида азота на эритрон, о его участии в регуляции продукции и деструкции эритроцитов исследован недостаточно. Целесообразным является исследование
не только непосредственного действия оксида азота на эритрон взрослого и растущего организма, но и опосредованного влияния в системе мать - плод.
Целью настоящего исследования стало выявление особенностей периферической крови и эритродиереза потомства крыс, подвергаемых хронической нитритной интоксикации в период беременности и лактации.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В экспериментах использовано 165 крысят первого месяца жизни (68 опытных и 97 контрольных). Взрослые животные содержались в условиях вивария с соблюдением основных зоогигиенических требований, находились на сбалансированном рационе питания, имели свободный доступ к поилке. Матери крысят экспериментальной группы с первого дня бе-
Golubeva E. K., Nazarov S. B.
INFLUENCE OF FEMALE CHRONIC NITRITE INTOXICATION ON ERYTHRON IN EARLY POSTNATAL ONTOGENESIS IN RATS
ABSTRACT Peculiarities of peripheral blood and erythrodieresis of rat posterity which were exposed to chronic nitrite intoxication in pregnancy and lactation were examined. Alterations of adaptive character were revealed. These alterations limited the damaging action of nitrous oxide and its derivatives on erythron. In 5 days age the intensity of erythropoesis and erythrodieresis was increased. In 14 days of life hematocrit increased average age meanings on the background of former intensive erythropoesis. In rats of 21 days age decompensation signs were noted. To 28 days age these signs disappeared. Discocytes percentage was increased in all terms of the examination.
Key words: nitrite intoxication, pregnancy, lactation, ontogenesis, erythropoesis, erythrodieresis.
ременности и в течение всего периода лактации получали 0,2%-ный раствор нитрита натрия вместо питьевой воды [17]. Срок беременности устанавливался с помощью вагинальных мазков [5].
В 5, 14, 21 и 28-й дни жизни у крысят общепринятыми методами определяли параметры периферической крови: концентрацию эритроцитов, ретикулоцитов, уровень гемоглобина, гематокрит. Исследовали поверхностную цитоархитектонику эритроцитов периферической крови. Подсчет числа различных форм эритроцитов производился при помощи фазово-контрастного светового микроскопа под иммерсией в соответствии с классификацией Г. И. Козинца с соавт. [7]. Для характеристики эритрофагоцитоза определяли фагоцитарную активность перитонеальных макрофагов на основании реакции взаимодействия макрофагов с аутологичными эритроцитами in vitro в краткосрочных монослойных культурах клеток по методике
В. Mantovani [13]. Интенсивность внутриклеточного гемолиза оценивалась по результатам дифференцированного подсчета макрофагов,
не образующих розеток, и макрофагов, образующих розетки с 1-2, 3-5, 6-8, 9 и более эритроцитами. Результат выражался в процентах. Параметры завершенного фагоцитоза: количество макрофагов с фагосомами (эритроциты и их фрагменты) и диффузными включениями гемоглобина - определялись благодаря цитохимической идентификации в бензидиновой реакции. Результат также выражался в процентах. В сыворотке крови спектрофотометрическим методом измеряли содержание нитрит-ионов с использованием методики восстановления нитрат-ионов и последующего окрашивания реактивом Грисса [14]. Забор крови производился путем декапитации. Эвтаназия осуществлялась посредством дислокации шейных позвонков.
Полученные результаты обработаны методом вариационного анализа с использованием 1-критерия Стьюдента.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
У потомства крыс, подвергаемых хронической нитритной интоксикации, в 5-дневном возрасте
Число ретикулоцитов, %о
14 21
□ контроль И0ПЬ|Т
Возраст, дни
Рис. 1. Содержание ретикулоцитов при хронической нитритной интоксикации у крысят, * р < 0,05
Содержание нормоцитов, % 30 25 20 15 10 5 0
*
14
21
□ контроль Н0ПЬ|Т
28
Возраст, дни
Рис. 2. Содержание оксифильных нормоцитов при хронической нитритной интоксикации у крысят,
* р < 0,05
5
отмечается повышенная по сравнению с контролем интенсивность эритропоэза, что проявляется более высоким содержанием в крови клеток-предшественников зрелых эритроцитов. Так, количество ретикулоцитов составляет 290,8 ± 25,77%о, тогда как у крысят контрольной группы - 186,9 ± 21,36%о (р < 0,01) (рис. 1). Процент оксифильных нормоцитов достигает 25,7 ± 4,57%, при 4,0 ± 0,49% в контроле (р < 0,005) (рис. 2). Вероятно, это обусловлено дополнительной стимуляцией активности продуцирующих эритропоэтин клеток в условиях повышенного содержания оксида азота, опосредующего данный процесс [10]. Концентрация нитритов в сыворотке крови экспериментальных крысят превышает контрольный показатель, составляя 109,58 ± 3,37 мкмоль/л, при значении 90,02 ± 2,78 мкмоль/л в контроле (р < 0,001) (рис. 3). Наряду с увеличением эритропоэтической активности красного костного мозга отмечается активация клеточных механизмов гемолиза, проявляющаяся повышением адгезионной способности перитонеальных макрофагов: доля розеток, образованных
с участием 9 и более эритроцитов, возрастает с
0,29 ± 0,29 до 2,25 ± 0,8% (р < 0,05). Возможно, этот механизм способствует поддержанию возрастной численности эритроцитов или, напротив, потенцирует выраженность эритропоэза, оптимальную для адаптации эритрона к хронической нитритной интоксикации.
К 14-му дню жизни у крысят опытной группы гематокрит превышает контрольное значение и составляет 29,94 ± 1,65%, при 20,86 ± 1,97% в контроле (р < 0,005) (рис. 4). Этому способствует по-прежнему высокая интенсивность эритропоэза. Так, содержание ретикулоцитов составляет 163,6 ± 10,78%о (в контроле — 119,5 ± 8,41%о, р < 0,01). Однако уже в возрасте 21 дня гематокрит достоверно понижен: 25,14 ± 2,1% (в контроле — 31,8 ± 2,34%, р < 0,05). Одновременно концентрация нитритов в сыворотке крови значительно выше, чем в контроле, - соответственно 303,54 ± 24,04 и 106,52 ± 4,29 мкмоль/л (р < 0,001). Этот возраст является одним из критических периодов постнатального онтогенеза и наиболее уязвимым для повреждающего дей-
Уровень нитритов, мкмоль/л 300
14 21
□ контроль Н0ПЬ|Т
Возраст, дни
Рис. 3. Концентрация нитритов в сыворотке крови при хронической нитритной интоксикации у крысят, * р < 0,05
Гематокрит, % 35 30 25 20 15 10 5 0
*
14
21
□ контроль Н0ПЬ|Т
т т т
Т т * т
т
Т
28
Возраст, дни
Рис. 4. Гематокрит при хронической нитритной интоксикации у крысят,
* р < 0,05
5
ствия различных неблагоприятных факторов. Поэтому наблюдаемые отклонения, вероятно, можно рассматривать как признаки декомпенсации адаптационных процессов в организме экспериментальных животных. Тем не менее у 28-дневных крысят уже не отмечается каких-либо из описанных изменений, что может быть обусловлено большей функциональной зрелостью физиологических систем.
Во все сроки исследования у потомства матерей, подвергаемых хронической нитритной интоксикации, имеют место сходные особенности формы эритроцитов (табл.). Поверхностная цитоархитектоника характеризуется увеличением процентного содержания стабильных форм эритроцитов - дискоцитов. Во всех возрастных группах наряду с повышенным содержанием дискоцитов отмечается уменьшение количества клеток, относящихся к категории обратимо
деформированных. У крысят 14-го дня жизни снижен процент предгемолитических дегенеративных форм. Описанные изменения предположительно можно расценивать как проявление долговременной адаптации эритрона, направленной на обеспечение кислородной емкости крови в условиях повреждающего действия оксида азота на гемоглобин [1, 19].
ВЫВОДЫ
Таким образом, проведенное исследование позволило выявить некоторые особенности формирования эритрона потомства матерей, подвергаемых хронической нитритной интоксикации в период беременности и лактации. Изменения исследуемых показателей, вероятно, имеют адаптивный характер и способствуют ограничению повреждающего действия оксида азота и его производных на эритрон.
Таблица. Особенности поверхностной цитоархитектоники эритроцитов потомства крыс, подвергаемых хронической нитритной интоксикации
Формы эритроцитов 5-й день жизни 14-й день жизни 21-й день жизни 28-й день жизни
Дискоциты,% Опыт 57,0 ± 5,06* 64,5 ± 4,03** 66,1 ± 3,83** 74,2 ± 2,7**
Контроль 28,38 ± 2,65 43,38 ± 5,9 51,7 ± 3,71 58,91 ± 4,95
Эритроциты с одним выростом, % Опыт 5,3 ± 0,6** 3,9 ± 0,86** 6,5 ± 1,04 4,0 ± 0,56
Контроль 9,25 ± 1,51 8,63 ± 1,68 7,5 ± 1,14 6,09 ± 0,9
Эритроциты с гребнем,% Опыт 10,3 ± 2,05 4,5 ± 0,86 2,4 ± 0,64** 2,8 ± 0,77
Контроль 8,13 ± 0,69 4,38 ± 1,0 4,3 ± 0,5 2,82 ± 0,54
Эритроциты с множественными выростами, % Опыт 2,9 ± 0,87*** 6,4 ± 2,26** 11,0 ± 2,34 4,4 ± 2,05**
Контроль 20,38 ± 3,8 20,0 ± 4,33 13,9 ± 2,78 20,64 ± 5,1
Дегенеративные формы эритроцитов,% Опыт 2,3 ± 0,72 1,8 ± 0,39** 2,7 ± 0,5 2,2 ± 0,71
Контроль 3,13 ± 0,81 5,63 ± 1,25 3,3 ± 0,72 0,73 ± 0,3
Примечание. Достоверность различий по сравнению с контролем: * - р < 0,001, ** - р < 0,05, *** - р < 0,005.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гаврилов О. К., Козинец Г. И., Черняк Н. Б. Клетки костного мозга и периферической крови. - М., 1985.
2. Голдовская Л. Ф. Химия окружающей среды : учебник для вузов. - М., 2005. - С. 158-165.
3. Голубева Е. К., Горожанин Л. С., Назаров С. Б. Влияние иммобилизационного стресса матери во время беременности на гемолитическую резистентность эритроцитов потомства // Вестн. Ивановской медицинской академии. - 1997. - Т. 2, № 1-2. -
С. 35-38.
4. Голубева Е. К., Горожанин Л. С., Назаров С. Б. Участие клеточных механизмов эритродиереза в раннем постнатальном становлении эритрона в норме и у потомства матерей, подвергнутых во время беременности иммобилизации // Вестн. Ивановской медицинской академии. - 1997. - Т. 2, № 3. - С. 27-31.
5. Лабораторные млекопитающие: мышь Миэ тиэсиШэ, крыса РаИиэ поп/ед1сиз, кроликОгусЫадиэ сипюЫиэ, хомячок СпсеШэ дпвеоиэ /Ф. П. Дыбан [и др.] // Объекты биологии развития. - М., 1975. - С. 505-566.
6. Журавлева И. А., Мелентьев И. А., Виноградов Н. А. Роль окиси азота в кардиологии и гастроэнтерологии // Клин, медицина. - 1997. - № 4. - С. 18-21.
7. Козинец Г. И., Телемнова Н. Н., Шишканова 3. Г. Растровая электронная микроскопия клеток периферической крови здоровых людей // Пробл. гематологии и переливания крови. - 1979. - Т. 24, №7. -С. 44—47.
8. Эритроцитарный системогенез при различном двигательном режиме во время беременности /С. Б. Назаров [и др.] //Успехи физиол. наук. - 1994. - Т. 25, №3. - С. 119-120.
13. Mantovani B. Phagocytosis of in vitro-aged erythrocytes. A sharp distinction between activated and normal macrophages // Exp. Cell Res. - 1987. - Vol. 173. -P. 282-286.
14. Miranda K. M., Espey M. G., Wink D. A. A rapid, simpl spectrophotometric method for simultaneous detection of nitrate and nitrit // Nitric oxide: biology and chemistry. - 2001. - Vol. 5, № 1. - P. 62-71.
15. Moncada S., Palmer R. M. J., Higgs E. A. Nitric oxide: Physiology, Pathophysiology and Pharmacology // Pharmacological Reviews. - 1991. - Vol. 43 (2). -P. 109-142.
9. Салова Л. М., Плеханова H. Г. Оксид азота как ме- 16. Nakaki Т. Physiological and clinical signficance of
диатор воспаления // Вестн. ДВО РАН. № 6. - С. 7-80.
2006.
10. Дж. Фишер. Эритропоэтин: механизмы гипоксичес-кой регуляции // Гематология и трансфузиология. -1997. - Т. 42, № 1. - С. 19-22.
11. Dose-response characteristics during long-term ingalations of nitric oxide in patients with severe acute respiratory dustress syndrome: a prospective, randomized, controlled study / H. Gerlach [et al.] // Am. J. Respir. Crit. Care Med. - 2003. - Vol. 167. -P. 1008-1015.
12. Lowenstein C. J., Dinerman J. L., Snyder S. H. Nitric oxide: a physiologic messengers // Ann. Intern. Med. -1994. - Vol. 120. - P. 227-237.
NO (nitric oxide) - a review // Keio J. Med. - 1994. -Vol. 43. - P. 15-26.
17. Roth A. C., Herkert G. F., Bercz J. P., Smith M. K. Evaluation of the developmental toxicity of sodium nitrite in Long-Evans rats // Fundam. Appl. Toxicol. -1987. - Vol. 9, № 4. - P. 668-677.
18. Tomomi G., Masataka M. Nitric oxide and endoplastic reticulum stress atherosclerosis // Thrombosis and Vascular Biology. - 2006. - Vol. 26. - P. 1439.
19. Tsujita R., Shiraishi T., Kakinuma K. Microspectrometry of NO-dependent changes in hemoglobin population in single red blood cells incubated with stimulated
macrophages // J. Biochem. P. 264-270.
1997. - Vol. 122 (2).
Поступила 05.10.2010 г.
