Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,074

АДРЕНОРЕАКТИВНОСТЬ ЭРИТРОЦИТОВ ПОТОМСТВА САМОК КРЫС С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ АЛКОГОЛЬНЫМ ПОРАЖЕНИЕМ ПЕЧЕНИ В РАЗЛИЧНЫЕ СРОКИ ОНТОГЕНЕЗА

Мальгина Т.Д. 1 Брюхин Г.В. 1
1 ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации
Известно, что плазматическая мембрана эритроцитов содержит адренорецепторы. Катехоламины связываются с ними и изменяют агрегационную способность эритроцитов. Существует метод определения адренореактивности эритроцитов (АРЭ), основанный на оценке скорости оседания эритроцитов (СОЭ) в присутствии адреналина. Известно, что по β-адренореактивности мембраны эритроцитов можно судить об общей адренореактивности организма. В настоящем исследовании обсуждаются проблемы, связанные с адренореактивностью эритроцитов в ответ на различные концентрации адреналина у потомства самок крыс с алкогольным поражением печени. В опытной группе крысам моделировали алкогольную интоксикацию, для чего в течение 3-х месяцев поили только 15 % спиртом. Затем самок скрещивали с самцами, получали потомство, которое исследовали на 30-е, 45-е, 60-е сутки онтогенеза. Уровень АРЭ определяли в венозной крови животных по изменению СОЭ в присутствии адреналина в концентрациях от 10–5 до 10–13 ммоль/л. Рассчитывали среднюю величину отклонений СОЭ от контрольной пробы во всех исследуемых концентрациях адреналина. При понижении СОЭ под воздействием адреналина АРЭ имеет положительный знак–антиагрегационный тип АРЭ, при повышении СОЭ – отрицательный знак, агрегационный тип АРЭ. Внутри каждого типа АРЭ мы выделили 3 степени выраженности АРЭ – слабовыраженную, умеренную и сильную. Результаты исследования демонстрируют отличия агрегатных свойств и адренореактивности эритроцитов потомства опытной и интактной групп животных. На 30-е сутки онтогенеза у опытных крыс наблюдается умеренновыраженная степень агрегационного типа АРЭ. На 45-е и 60-е сутки онтогенеза агрегация имеет слабовыраженную степень. У интактной группы на 30-е и 45-е сутки наблюдается слабовыраженная степень агрегация эритроцитов. На 60-е сутки появляется антиагрегационный тип АРЭ слабовыраженной степени.
патология печени
потомство
адренореактивность
агрегация эритроцитов
алкогольное поражение печени
1. Авакян А.Э., Ткачук В.А. Структурная и функциональная организация систем передачи сигнала через рецепторы, сопряженные с G-белками // Российский физиологический журнал. – 2003. – Т. 89, № 2. – С. 219–239.
2. Андреев С.В., Кобкова И.Д. Роль катехоламинов в здоровом и больном организме. – М.: Медицина, 1970. – 296 с.
3. Буров И.В. Изменение гонадотропной функции гипофиза крыс при развитии экспериментального алкоголизма // Бюлл. эксперим. биол. и мед. – 1986. – № 6. – С. 675–676.
4. Кампов-Полевой А.Б. Фармакология экспериментального алкоголизма // Сб. трудов НИИ Фармакологии АМН СССР. – М.: 1982. – С. 130–136.
5. Малкова М.И., Булашова О.В., Хазова Е.В. Определение адренореактивности организма по адренорецепции клеточной мембраны при сердечно-сосудистой патологии // Практическая медицина. – 2013. – № 3 (71). – С. 20–23.
6. Муравьев А.В., Муравьев А.А. Вне- и внутриклеточные механизмы изменения агрегации эритроцитов // Физиология человека. – 2005. – Т. 31, № 4. – С. 108–112.
7. Соколова И.А. Агрегация эритроцитов: некоторые вопросы и гипотезы // Росс. журнал биомеханики. – 2011. – Т. 15, № 1 (51). – С. 7–22.
8. Тихомирова И.А., Муравьев А.В., Гусева Е.П. Адренореактивность организма и агрегатные свойства эритроцитов в норме и при патологии // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. – 2006. – Т. 5, № 2. – С. 63–68.
9. Циркин В.И., Дворянский С.А., Джергения С.Л. β-Адреномиметический эффект сыворотки крови человека и животных // Физиология человека. – 1997. – Т. 23, № 3. – С. 88–97.
10. Шамратова В.Г., Хазипова И.Р., Багаутдинова Р.Ш. Способ оценки адренореактивности эритроцитов // Патент России № 2471189. 27.12.2012. Бюлл. № 36.
11. Шамратова В.Г., Хазипова И.Р. Взаимосвязи адренореактивности эритроцитов с некоторыми макро- и микрореологическими параметрами крови у здоровых людей // Вестник Башкирского университета. – 2011. – Т. 16, № 4. – С. 1219–1222.
12. Schmid-Schonbein H. Pathological red cell aggregation (clump aggregation). Molecular and electrochemical factors // Bibliotheca Anatomica. – 1977. – № 16. – Р. 484–489.

Важное место в нейрогуморальной регуляции витальных функций организма и гомеостатическом равновесии занимает симпато-адреналовая система. Она опосредует свою деятельность через катехоламины, которые оказывают влияние на метаболические, иммунные процессы, работу нервной системы, стресс и адаптационные процессы [2]. Известно, что плазматическая мембрана эритроцита содержит сложный рецепторный аппарат, важным компонентом которого являются адренорецепторы. Катехоламины и адренергические препараты, связываясь с мембранными рецепторами эритроцитов, изменяют их функциональное состояние, которое можно определить по изменению агрегационной способности красных клеток [1]. Одним из важных способов косвенного измерения степени агрегации эритроцитов является оценка скорости оседания эритроцитов (СОЭ). Существует метод определения адренореактивности эритроцитов (АРЭ), основанный на оценке СОЭ в присутствии адреналина, который при контакте с мембранными рецепторами приводит к уменьшению агрегации эритроцитов [9]. Проведены исследования, позволяющие считать β-адренореактивность мембраны эритроцитов системным маркёром адренореактивности организма в целом [5]. В литературе описаны различные способы изучения влияния адренергических веществ на мембрану эритроцитов на фоне их блокады β-адренорецепторов по изменению СОЭ у людей с различной патологией. Выявлено, что при активации симпато-адреналовой системы, сопровождающейся появлением в циркулирующей крови катехоламинов, наблюдается десенситизация мембранных рецепторов эритроцитов, которая сопровождается увеличением их адренореактивности и снижением адренореактивности организма в целом. При снижении в крови медиаторов адренореактивность эритроцитарной мембраны снижается, а адренореактивность организма увеличивается [5].

В связи с вышесказанным целью нашего эксперимента явился анализ адренореактивности эритроцитов у потомства самок крыс с экспериментальным поражением печени.

Материалы и методы исследования

Исследование проводили на белых лабораторных беспородных крысах-самках (60 взрослых половозрелых самок) и их потомстве на 30-е, 45-е и 60-е сутки постнатального развития (всего 60 крысят из 30 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 алкогольную интоксикацию осуществляли 15 % раствором этанола, который был единственным источником жидкости для самок в течение трёх месяцев. По окончании этого срока алкоголизацию прекращали, животных скрещивали с интактными самцами, получали потомство. Контрольная группа крыс в течение 3-х 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 подтверждали на основании характерных морфологических (жировая дистрофия гепатоцитов, расширение синусоидных капилляров, дискомплексация гепатоцитов, умеренная лимфогистиоцитарная инфильтрация стромы печени), биохимических (увеличение сывороточных трансаминаз, уровней общего и прямого билирубина, гамма-глобулина) и иммунологических изменений (титр противопечёночных антител 1:64 и 1:128) показателей.

Для определения АРЭ готовили раствор адреналина на физиологическом растворе 0,9 % в концентрациях от 10–5 до 10–13 ммоль/л [10]. Цитратную венозную кровь разливали по 0,5 мл в 6 пробирок. Для проведения адренозависимой СОЭ в 5 пробирок с кровью добавляли по 0,05 мл раствора адреналина соответствующей концентрации (10–5, 10–7, 10–9, 10–11, 10–13 ммоль/л). Для определения контрольной СОЭ в 1 пробирку добавляли 0,05 мл физиологического раствора. Полученную смесь из каждой пробирки набирали в капилляр Панченкова до отметки «0» в объёме 0,1 мл, ставили капилляры в штатив и определяли результат СОЭ через 1 час. Значения АРЭ рассчитывали по разнице отклонения СОЭ каждой концентрации адреналина от исходного контрольного значения. Итоговый результат АРЭ представляли в виде среднего значения суммы отклонений СОЭ во всех концентрациях адреналина. При снижении в присутствии адреналина показателя СОЭ относительно контрольного значения АРЭ имеет положительный знак – агрегация эритроцитов уменьшается. При повышении экспериментальной СОЭ относительно исходного контрольного уровня – значения АРЭ с отрицательным знаком, т.е. агрегация усиливается [10]. Полученные результаты были обработаны на компьютере с использованием программы Statistica SPSS версия 17.0. Учитывая небольшую выборку животных, достоверность полученных результатов определяли при помощи непараметрического критерия Манна – Уитни.

Результаты исследования и их обсуждение

Кровь, несмотря на константу своего химического и морфологического состава, является одним из ранних убедительных маркёров происходящих в организме преобразований под действием различных физиологических и патологических процессов. Под воздействием стрессовых факторов наблюдается выработка клетками мозгового слоя надпочечников катехоламинов и их выделение симпатической нервной системой [8]. Эффекты катехоламинов оказывают влияние практически на все функции организма. В первую очередь эритроциты и другие форменные элементы крови соприкасаются с адреналином и норадреналином, которые могут оказывать влияние на эти клетки. В результате при взаимодействии катехоламинов с мембранными рецепторами красных клеток могут изменяться реологические характеристики крови [6]. Адекватным методом оценки реологических свойств крови является изучение адренореактивности эритроцитов. Согласно данным литературы, адренореактивность мембраны эритроцитов можно считать системным показателем адренореактивности организма [5].

Выделяют 3 типа АРЭ [10], в т.ч. антиагрегационный – когда средние значения отклонений СОЭ от исходного уровня имеют положительный знак, т.е. после внесения адреналина значения СОЭ были ниже контрольного уровня СОЭ; при агрегационном типе средние отклонения СОЭ от исходного уровня имеют отрицательный знак, т.е. после внесения адреналина значения СОЭ были выше контрольного уровня; ареактивный тип – отсутствуют значимые отклонения СОЭ от контрольного значения СОЭ при добавлении вышеуказанных концентраций адреналина. Оценка функционального состояния эритроцитов проводится по степени выраженности АРЭ с учётом знака: плюс при снижении величины СОЭ, минус – при увеличении СОЭ.

Очевидно, что адреналин может вызывать как снижение, так и рост агрегации эритроцитов, в зависимости от чувствительности их мембранных рецепторов [6]. В ходе исследования нами были выявлены возрастные различия наблюдаемых показателей в исследуемых группах. Полученные результаты отражены в таблице.

Адренореактивность эритроцитов у потомства матерей с экспериментальным хроническим алкогольным поражением печени на разных этапах онтогенеза.

Группа

Показатель

30-й день

45-й день

60-й день

Контроль

(n = 10)

Опыт

(n = 10)

Контроль

(n = 10)

Опыт

(n = 10)

Контроль

(n = 10)

Опыт

(n = 10)

АРЭ, балл

2,06 ± 0,35

7,9 ± 0,42*

1,2 ± 0,07

3,1 ± 0,46*

1,75 ± 0,02

2,06 ± 0,06*

Тип АРЭ

Агрегационный

Агрегационный

Агрегационный

Агрегационный

Антиагрегационный

Агрегационный

Степень выраженности АРЭ

–1

–2

–1

–2

+1

–1

Примечание. * – результат статистически достоверен по сравнению с контролем (р < 0,05).

Анализ полученных нами данных показывает, что адреналин на 30-е сутки онтогенеза приводит к росту агрегации эритроцитов у потомства в обеих группах, причем у алкогольной группы агрегация в 3,8 раза выше, чем у контрольной группы. На 45-е сутки жизни крыс наблюдается аналогичная склонность эритроцитов обеих групп к агрегации в присутствии адреналина, причём АРЭ опытной группы в 2,6 раза превосходит АРЭ интактной группы. Яркие достоверные различия наблюдаются у потомства на 60-й день онтогенеза. У крыс контрольной группы в динамике онтогенеза проявляются изменения АРЭ противоположной направленности. Появляется АРЭ антиагрегационного типа, т.е. агрегация эритроцитов в присутствии адреналина на этом сроке снижается, прослеживается позитивная реакция в реологической картине крови по сравнению с 30-ми и 45-ми сутками. Наблюдаемое нами усиление агрегации эритроцитов у потомства в обеих исследуемых группах на 30-е и 45-е сутки можно считать признаком патологического процесса. Вместе с тем существует понятие о компенсаторной гиперагрегации эритроцитов, когда ухудшение некоторых показателей может являться благоприятным признаком и предшествовать последующему улучшению состояния [7]. В подтверждение наших предположений таковые изменения видны у крысят контрольной группы на 60-е сутки онтогенеза. Можно сделать вывод, что умеренная интенсификация агрегации эритроцитов на ранних сроках у данной группы носила компенсаторный характер. У крысят алкогольной группы на всех сроках наблюдения, в т.ч. на 60-е сутки, продолжает сохраняться АРЭ с агрегационным характером взаимодействия эритроцитов с адреналином. У крысят подопытной группы данная тенденция может свидетельствовать о возможной гемокоагуляции, что не может являться благоприятным признаком и вряд ли носит компенсаторный характер, скорее всего являясь деструктивным процессом [7, 12].

Для оценки степени выраженности АРЭ у потомства самок крыс мы выделили 3 уровня реактивности под влиянием разных концентраций адреналина. Слабовыраженная агрегационная реакция имеет границы увеличения СОЭ от 1,1 до 3 мм/ч, умеренная степень характеризуется повышением СОЭ от 3,1 до 6 мм/ч от контрольного значения, сильная агрегационная реакция – от 6,1 и выше мм/ч. При слабовыраженной антиагрегационной реакции СОЭ снижается относительно исходного уровня от 1,1 до 3 мм/ч, при умеренной степени СОЭ распределяется в диапазоне от 3,1 до 6 мм/ч, при сильной АРЭ СОЭ характеризуется снижением от 6,1 и выше мм/ч.

Анализируя данные таблицы, можно сделать вывод, что на 30-е и 45-е сутки постнатального развития у крысят обеих групп наблюдается агрегационный тип АРЭ, однако у опытной группы степень выраженности АРЭ умеренная (–2), тогда как в контрольной группе АРЭ слабовыраженной степени (–1). На 60-е сутки онтогенеза у опытной группы сохраняется слабовыраженная степень АРЭ (–1), у крысят интактной группы наблюдается антиагрегационная реакция СОЭ слабовыраженной реактивности (+1).

Также в нашем исследовании у потомства крыс мы распределили степени реактивности у каждой исследуемой группы внутри полученных у них типов АРЭ на различных сроках (рисунок).

pic_27.tif pic_28.tif
pic_29.tif pic_30.tif
pic_31.tif

Структура АРЭ по степени выраженности у потомства самок крыс алкогольной и контрольной групп на 30-е, 45-е и 60-е сутки онтогенеза

Если рассмотреть возрастную динамику агрегационного типа АРЭ у опытной группы, то можно проследить значимое убывание величины умеренновыраженной реакции с 30-го по 60-й день онтогенеза с абсолютным преобладанием на 60-й день слабовыраженной АРЭ с агрегационным эффектом. Следовательно, у потомства алкоголизированных крыс с возрастом не только увеличиваются агрегационные свойства эритроцитов по сравнению с контрольной группой, но и ослабевает степень реагирования адренорецепторов на адреналин. Встречаемость слабого уровня реагирования эритроцитов на адреналин в контрольной группе достоверно увеличивается с возрастом к 45-м суткам, по сравнению с 30-ми сутками онтогенеза.

Заключение

Таким образом, проведенное исследование показало, что у потомства крыс с алкогольным поражением печени на 30-е, 45-е, 60-е сутки постнатального развития наблюдается разный тип реагирования СОЭ в присутствии адреналина в экспериментальных группах. АРЭ является объективным показателем оценки реологических свойств крови при происходящих в организме адаптационных и патологических процессах. Реологические характеристики крови имеют важное значение для формирования вязкости цельной крови и обеспечения эффективного тканевого газообмена. Важно отметить, что гемореологические изменения могут появиться как при патологических процессах, так и при действии внешних факторов, компенсаторно-приспособительных механизмов, адаптационных сдвигов, сопровождающихся активацией гемодинамики и системы красной крови [11]. Таким образом, по результатам исследования можно сделать вывод, что адренорецепция клеточных мембран эритроцитов выявляет ранние стадии патологических изменений в организме.

Рецензенты:

Кривохижина Л.В., д.м.н., профессор, заведующая кафедрой патологической физиологии, ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Минздрава РФ, г. Челябинск;

Сашенков С.Л., д.м.н., профессор кафедры нормальной физиологии, ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Минздрава РФ, г. Челябинск.

Работа поступила в редакцию 24.11.2014.


Библиографическая ссылка

Мальгина Т.Д., Брюхин Г.В. АДРЕНОРЕАКТИВНОСТЬ ЭРИТРОЦИТОВ ПОТОМСТВА САМОК КРЫС С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ АЛКОГОЛЬНЫМ ПОРАЖЕНИЕМ ПЕЧЕНИ В РАЗЛИЧНЫЕ СРОКИ ОНТОГЕНЕЗА // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 10-6. – С. 1155-1159;
URL: http://www.fundamental-research.ru/ru/article/view?id=36007 (дата обращения: 28.01.2020).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074