Содержание к диссертации
Введение
1. CLASS Обзор литератур CLASS ы 9
1.1. Биологическая роль нуклеиновых кислот в организме 9
а) Состав и структура нуклеиновых кислот 9
б) Локализация нуклеиновых кислот в клетке 11
в) Биологическая роль нуклеиновых кислот 12
г) Нуклеиновые кислоты при патологических процессах 17
1.2. Сущность воспаления как общепатологической реакции 17
1.3. Особенности этиологии, патогенеза и течения эндометритов у свиноматок 28
2, Собственные исследования 37
2.1. Материал и методы исследований 37
2.2. Результаты исследований 41
2.2.1. Клинический статус свиноматок здоровых и больных острым послеродовым эндометритом 42
2.2.2. Характеристика гистологической структуры эндометрия у свиноматок в норме и при воспалительном процессе 45
2.2.3. Содержание белка, белковых фракций и нуклеиновых кислот в эндометрии свиноматок в зависимости от локализации в
роге матки 52
2.2.4. Содержание белка, белковых фракций, ДНК, РНК в эндометрии свиноматок с учетом возрастного аспекта 55
2.2.5. Содержание белка, белковых фракций, ДНК, РНК в эндометрии свиноматок в зависимости от стадии полового цикла 60
2.2.6. Содержание белка, белковых фракций, ДНК, РНК в эндометрии свиноматок больных острым послеродовым эндометритом 65
2.2.7. Гистохимическое распределение нуклеиновых кислот в тканях эндометрия здоровых свиноматок и больных острым послеродовым эндометритом 72
2.2.8. Аутолиз нуклеиновых кислот в эндометрии свиноматок 76
3. CLASS Обсуждение результатов исследовани CLASS й 80
Выводы 94
Практические предложения 97
Список литературы 98
- Биологическая роль нуклеиновых кислот
- Клинический статус свиноматок здоровых и больных острым послеродовым эндометритом
- Содержание белка, белковых фракций, ДНК, РНК в эндометрии свиноматок с учетом возрастного аспекта
- Содержание белка, белковых фракций, ДНК, РНК в эндометрии свиноматок больных острым послеродовым эндометритом
Биологическая роль нуклеиновых кислот
Роль ДНК в передаче наследственных признаков к потомству в настоящее время считается общепризнанной. Биологическая функция нуклеиновых кислот заключается в хранении, репликации, рекомбинации и передаче генетической информации. Можно сказать, нуклеиновые кислоты определяют вид, форму, состав живой клетки, ее функции.
Хромосомы состоят из дезоксирибонуклеопротеидов. При делении клеточного ядра макромолекула ДНК переходит из двухцепочного состояния в одноцепочное. Дочерняя клетка получает одноцепочную ДНК, соответствующую той, которая остается в материнской клетке. Как в материнской, так и в дочерней клетке синтезируются затем новые комплементарные молекулы ДНК, образуются двухцепочные молекулы ДНК (Жестяников В.Д.,1979; СтрайерЛ., 1985).
По данным закономерностям комплементарности осуществляется и синтез РНК на поверхности ДНК.
Генетическая роль ДНК доказана рядом экспериментов. Белозерский А.Н., Спирин А.С. (1962) установили, что при экспериментальной изменчивости кишечной палочки и тифозной бактерии, возникающие из них новые формы с закрепленной наследственностью (нейтральные и щелочные формы) содержат ДНК, отличные по своей химической структуре от ДНК исходных форм.
Передача генетической информации ДНК сводится к синтезу специфических в видовом отношении белков. Но в синтезе белков непосредственное участие принимает РНК. Биосинтез белка в клетке представляет собой сложный процесу в котором участвуют различные типы РНК, каждая из которых выполняет специфическую роль.
Распределение функций нуклеиновых кислот в нормальной клетке в значительной степени обуславливает ее жизнедеятельность. Биологическая активность этих соединений лежит в основе регуляции жизненных процессов и нормальной функции клетки.
Как РНК, так и ДНК являются обязательным компонентом всех животных, растительных и бактериальных клеток. Низшие организмы, а также различные ткани животных можно разделить на бедные и богатые нуклеиновыми кислотами. Например, скелет млекопитающих содержит лишь следы нуклеиновых кислот, а многие железы животных, эмбрионы, опухолевые ткани, бактерии чрезвычайно богаты ими, количество их может составлять выше 10% от сухого вещества (Дэвидсон Д., 1968).
При относительно постоянном содержании ДНК в разных клетках у данного биологического вида содержание РНК на клетку колеблется в очень широких пределах. Ряд специализированных клеток активно функционирующих органов, например клетки скелетных мышц, миокарда содержат очень мало РНК. С другой стороны, клетки желез, продуцирующих белковые секреты очень богаты этой нуклеиновой кислотой. В интенсивно растущих клетках эмбрионов, регенерирующей ткани, в опухолевых клетках содержание РНК всегда велико. В то время как замедление роста, прекращение размножения характеризуется снижением содержания в клетках РНК. Отсюда, Бохински Р. (1987); Крю Ж. (1979); Белозерский А.Н. (1963); Дэвидсон Д., (1968) и др. авторы при определении нуклеиновых кислот в тканях отмечают зависимость между их содержанием и процессами роста и развития клетки, а также интенсивностью биосинтеза белка в данных клетках.
Анализируя многие литературные (Корхов В.В., 1979; Александров В.Я., 1985 и др.) данные необходимо отметить, что содержание нуклеиновых кислот в организме подвергается широким колебаниям в процессе онтогене за, роста и развития организма, их уровень находится под влиянием возраста, физиологического состояния организма, гормонального фона.
Дараган Т.В. и др. (1969), изучая особенности обмена нуклеиновых кислот и белков в различные периоды эмбрионального и постэмбрионального развития, установили максимальное содержание нуклеиновых кислот в печени плода, в процессе развития оно существенно снижается, достигая минимума к 30-32 неделе развития - 2,2 мг. После рождения содержание как РНК, так и ДНК снижалось еще быстрее, достигая к 9-месячному возрасту ребенка 1,6 мг (фосфора нуклеиновых кислот в расчете на 1г сухой ткани). Авторы приводят данные о том, что к 18 - 20 неделе развития в плодах человека в основном заканчивается формирование морфологических структур и функций и снижение отношения РНК и ДНК соответстсвует, по-видимому, снижению белкового синтеза в печени в этот период.
Белозерский А.Н. (1963) отмечал в разных фазах роста бактерий изменение содержания РНК в соответствии со скоростью роста и размножения.
Содержание нуклеиновых кислот в различных органах зависит от их структуры и функции. Так, Киселевой З.Ф. (1967) было проведено исследование количественного содержания нуклеиновых кислот в различных органах лабораторных животных в зависимости от вида, пола, породы и возраста. Изучению подвергались лимфатические узлы, селезенка, печень, а также тимус и почки от белых мышей, морских свинок и белых крыс. Наибольшее количество как РНК, так и ДНК автором установлено в тимусе, лимфатических узлах и селезенке всех животных, независимо от породы. В печени и почках их значительно меньше. У белых мышей старшего возраста отмечалось достоверное уменьшение содержания РНК и ДНК.
Известно, что концентрация как ДНК, так и РНК в тканях животных сперва очень быстро снижается в процессе эмбриогенеза, в постэмбриогенезе падение концентрации нуклеиновых кислот значительно замедляется. Значительнее всего в постэмбриональный период развития организма падает концентрация РНК в мышцах, почках, печени. Особенно хорошо это выражено в раннем постэмбриогенезе. Концентрация ДНК с возрастом раннем постэмбриогенезе. Концентрация ДНК с возрастом значительно падает в сердце, почках, мышцах и в мозге. На возрастное снижение синтеза белков и нуклеиновых кислот оказывает влияние нейроэндокринный фактор. С возрастом снижается инкреция АКТГ и гормона щитовидной железы, ткани становятся менее восприимчивыми к стимулирующему синтез белков и сдерживающему распад нуклеиновых кислот действию соматотропного гормона гипофиза.
Кобзар А.Л., Тюхтин Г.М. (1994) в экспериментах на взрослых и старых крысах установили, что внутрибрюшинное введение им инсулина в дозе 1,6 ЕД/кг приводит к увеличению синтеза РНК и белка в печени и надпочечниках крыс обеих возрастных групп.
Клинический статус свиноматок здоровых и больных острым послеродовым эндометритом
Результаты гематологических исследований подопытных свиноматок приведены в таблицах 1-3. Анализ полученных результатов показал, что некоторые изучаемые гематологические показатели у больных свиноматок имели достоверные различия от соответствующих показателей у здоровых животных.
Скорость оседания эритроцитов (СОЭ). У больных острым послеродовым эндометритом свиноматок СОЭ превышала нормативные показатели и составляла 13,7 ± 1,7 мм/час, что было достоверно выше по сравнению со здоровыми животными (5,3 ±1,2 мм/час).
Гематокрит. Исследования показали, что гематокритная величина у здоровых и больных животных достоверных различий не имела и находилась в пределах физиологических норм (38,2±1,4 - 42,0±1,2 %).
Гемоглобин. В крови больных острым эндометритом животных нами отмечено более низкое содержание гемоглобина (98,6 ± 2,2 г/л), по сравнению со здоровыми животными (116,0 ± 1,7 г/л).
Эритроциты. В содержании эритроцитов в крови как здоровых, так и больных эндометритом свиноматок не было отмечено отклонений от физиологических норм. Содержание эритроцитов у больных свиноматок составляло 6,4 ± 0,7 10,2/л, у здоровых - 7,3 ± 1,6-10,2/л.
Лейкоциты. Содержание общего количества лейкоцитов в крови больных животных было выше (15,4 ± 1,2-10 /л), чем у здоровых свиноматок (10,8±0,5 109/л). При подсчете отдельных форм лейкоцитов нами установлена достоверная разница в содержании эозинофилов и нейтрофилов между соответствующими показателями у больных и здоровых свиноматок. Белок, При рефрактометрическом определении белка в крови здоровых и больных животных нами не установлено отклонений в его содержании от физиологических норм. Однако у здоровых животных уровень белка в крови (79,6 ± 2,1 г/л) был выше, чем у больных свиноматок (75,2 ± 1,4 г/л).
Фракции белка. Электрофоретическое разделение сыворотки крови выявило достоверное повышение содержания у-глобулиновой фракции белка у больных животных (23,6 ± 1,2), по сравнению со здоровыми (19,7 ± 0,6).
Глюкоза, общие липиды, общий кальций, неорганический фосфор. Результаты исследований показали, что содержание глюкозы, общих липидов, общего кальция, неорганического фосфора в крови свиноматок здоровых и больных острым послеродовым эндометритом находилось приблизительно на одном уровне.
Бактериологическое исследование маточного содержимого. При бактериологическом анализе маточного содержимого были выявлены ассоциации бактерий, состоящие из трех - четырех видов. Из полости рогов матки здоровых животных были выделены факультативные анаэробы, в основном представленные грамположительными бактериями. В маточном содержимом больных животных наряду с грамположительными бактериями чаще выделяли стрептококки (Streptococcus группы В и D), стафилококки (Staphylococcus epidermidis), энтеробактерии, представленные кишечной палочкой (Escherichia coli), т.е. энтеробактером (Enterobacteriaceae). При этом стафилококки высевались в наиболее высоком титре.
В виде монокультур в единичных случаях изолировали бактерии рода Staphylococcus.
Содержание белка, белковых фракций, ДНК, РНК в эндометрии свиноматок с учетом возрастного аспекта
Растворимый белок
Анализ полученных данных показал (рис.8), что максимальное содержание общего белка регистрировалось в эндометрии свиноматок 6-месячного возраста (85,1 + 2,84 г/л). У 9-месячных свиноматок этот показатель несколько снижался и до 15 месяцев находился приблизительно на одном уровне (80,7 ±3,11 г/л). В последующие возрастные периоды содержание белка в эндометрии свиноматок продолжало снижаться и до окончания наблюдений находилось в границах 79,8 ± 2,54 - 81,6 ± 1,93 г/л, с некоторым увеличением у 2-летних свиноматок.
Фракции белка
При определении фракций белка у свиноматок в возрастном аспекте в эксперимент включались животные с учетом не только возраста и массы тела, но и половой цикличности (свиноматки отбирались в период стадии уравновешивания полового цикла).
В ходе электрофоретического разделения белков, результаты которого представлены на рисунке 9, установлено, что в тканях эндометрия у 6 месячных свинок максимальный уровень альбуминов (53,3 ± 0,72 %). В последующие возрастные периоды содержание этой фракции белка снижалось и до окончания эксперимента находилось в пределах 42,8 ± 0,76 -49,4 ± 1,29%.
Динамика содержания альфа-глобулинов была менее выраженной и характеризовалась относительно высоким уровнем у 6- и 15-месячных свинок (21,1 ±0,64 % и 19,2 ±1,18 %) и более низким содержанием в 12- и 18-месячном возрасте (17,3 ± 1,24 и 13,4 ±0,31 %).
Содержание бета - глобулинов в эндометрии подопытных животных в течение наших исследований изменялось в границах 12 ± 1,65 — 22,1 ±0,17%. При этом максимальный уровень этой фракции регистрировался у свиноматок 12- и 15-месячного возраста (21,3 ± 1,68 и 22,1 ± 0,26 %), а минимальный - у 6-месячных свинок (12,2 ± 1,65 %).
Что касается гамма-глобулинов, то в процентном отношении это была самая "низкосодержащая" фракция белка. Динамика гамма-глобулинов характеризовалась относительно низким их содержанием у 6-месячных животных (12,2 ± 1,03 %) с последующим подъемом у 9- и 12-месячных животных (14,6 ± 0,9 и 14,5 ± 0,71 %). В 15 месяцев уровень гамма-глобулинов в тканях эндометрия вновь снижался (11,4 ± 0,28 %), а затем возрастал, достигая максимального значения у 24-месячных свиноматок (16,6 ± 1,34 %).
Содеужание ДНК. РНК
Сравнительный анализ эндометрия свиноматок от 6- до 24-месячного возраста показал, что содержание нуклеиновых кислот в эндометрии не остается постоянным в течение жизни животного (рис. 10). Так, в эндометрии свиноматок 6 — 8-месячного возраста нами отмечено наибольшее содержание ДНК (от 38,62±0,92 до 42,82 ±1,34 мкг Р), у животных 9-месячного возраста и старше количество ДНК находилось приблизительно на одном уровне (от 30,81±0,79 до 32,29±0,74 мкгР).
В отношении РНК у свинок 6-месячного возраста регистрировалось наибольшее ее количество в тканях эндометрия (111,96 ± 1,34 мкг Р). Содержание этой нуклеиновой кислоты в эндометрии 9- и 15-месячных свиноматок снижалось и составляло 104,82 ± 2,11 и 97,82 ± 3,29 мкг Р. В 18 месяцев отмечено возрастание количества РНК в эндометрии до 102,34 ± 1,79 мкг Р, а в последующие периоды снижение до 84,47 ± 1,65 мкг Р.
Содержание белка
Динамика содержания белка в тканях эндометрия свиноматок с учетом стадий полового цикла представлена на рисунке 11. Анализ данных, представленных на рисунке, показывает, что во время стадии возбуждения содержание белка в эндометрии было максимальным (82,3 ± 3,64 г/л). В стадии торможения уровень белка снижался до 76,3 ± 1,62 г/л, однако в период стадии уравновешивания вновь повышался, достигая 79,7 ±2,11 г/л.
Фракции белка
Содержание отдельных фракций белка в тканях эндометрия у свиноматок в динамике полового цикла представлено на рисунке 12.
Анализ рисунка показывает, что наименьшее содержание альбуминов у здоровых свиноматок отмечалось в период стадии возбуждения (39,4 ± 0,94 %), затем их уровень увеличивался, достигая в стадии торможения 40,2 ± 1,13 %. Во время стадии уравновешивания содержание альбуминов достигало максимальных значений (43,6 ± 1,02 %).
Иная динамика наблюдалась в содержании альфа-глобулинов. Для этой фракции характерным было повышение во время стадии возбуждения (21,3 ± 0,92 %) и последующее снижение в стадии торможения (20,6 ±0,69%) и уравновешивания (16,2 ± 0,75 %). Содержание бета-глобулинов имело переменную динамику: в период стадии возбуждения их уровень был максимальным (23,7 ± 1,04 %), в стадии торможения снижался (20,7 ±1,0 %), а в стадии уравновешивания вновь увеличивался (21,4 + 0,34 %).
Уровень гамма-глобулинов в тканях эндометрия у здоровых свиноматок в период наших исследований изменялся от 16,1 ± 1,35 до 18,8 ± 0,55 %. При этом минимальное их содержание регистрировалось у свиноматок в период стадии возбуждения, а максимальное - в стадии уравновешивания.
Содержание ПИК РНК
Известно, что в течение полового цикла в эндометрии происходят не только морфологические, но и ряд биохимических изменений. В частности, нами были установлены характерные изменения содержания нуклеиновых кислот в эндометрии свиноматок в динамике полового цикла. Данные представлены на рисунке 13.
В стадии возбуждения полового цикла в эндометрии преобладают про-лиферативные процессы. В этой стадии до начала овуляции нами отмечен максимальный уровень РНК -109,54 ± 2,83 мкг Р. В стадии торможения количество РНК достоверно снижалось (Р 0,05) и составляло 96,72 ± 3,04 мкг Р, а во время стадии уравновешивания вновь повышалось на 6,12 + 0,31 мкг Р. В то же время колебания количества ДНК в эндометрии в стадии возбуждения и торможения полового цикла были недостоверными, и находились практически на одном уровне с незначительным увеличением в стадии возбуждения (41,46 + 1,58 мкг Р). В стадии уравновешивания содержание ДНК достигало минимального значения - 36,54 ± 0,66 мкг Р (Р 0,05).
Содержание белка, белковых фракций, ДНК, РНК в эндометрии свиноматок больных острым послеродовым эндометритом
Растворимый белок
Сравнительный анализ показал, что у свиноматок больных острым послеродовым эндометритом содержание белка в эндометрии было достоверно ниже (63,7±0,9 - 67,4±1,3 г/л), чем у здоровых животных (76,3±1,62-82,3±3,64 г/л). При этом динамика его содержания с учетом стадий полового цикла повторяла таковую у здоровых свиноматок (рис.14). Так, более высокий уровень белка регистрировался в стадии возбуждения (67,4±1,3 г/л) и уравновешивания (65,1±0,7 г/л), а минимальный - в стадии торможения (63,7±0,9 г/л).
Фракции белка
Результаты наших исследований показали, что развитие воспалительного процесса в рогах матки существенно влияет на формирование белкового фона в тканях эндометрия (рис. 15, 16). Так, содержание альбуминов у больных свиноматок было ниже (34,4 ± 1,53 - 38,9 ± 1,31 %) по сравнению со здоровыми животными (39,4 ± 0,94 - 43,6 ± 1,02 %). При этом разница между полученными показателями была достоверной во все периоды полового цикла.
Содержание альфа-глобулинов у больных животных во время стадии возбуждения и торможения было более низким (18,7 ± 1,75 % и 18,4 + 131 %) чем у здоровых свиноматок (21,3 ± 0,92 и 20,6 ± 0,69 %). Однако в стадии уравновешивания содержание альфа-глобулинов у больных животных превышало в среднем на 1,5 % по сравнению со здоровыми свиноматками.
Для бета-глобулиновой фракции характерным являлось более высокое содержание во все периоды исследований (22,5 ±0,21 - 25,7 ± 1,5 %), чем у здоровых животных (20,7 ± 1,0 - 23,2 ± 1,04 %). Однако достоверным это повышение было только в стадии торможения полового цикла (Р 0,05). Что касается содержания гамма-глобулинов, то у больных свиноматок наименьший их уровень приходился на стадию возбуждения (20,2 ± 1,28 %). Однако в последующие стадии половой цикличности он повышался и был практически на одном уровне (21,8 ± 0,31 - 21,7 + 1,32 %). В то же время сравнительный анализ показал, что содержание гамма-глобулинов у больных свиноматок в стадии возбуждения и уравновешивания было достоверно выше, чем у здоровых.
Содержание ДНК
Наши исследования показали, что развитие воспалительного процесса в рогах матки влияет на уровень белкового обмена в тканях эндометрия и в том числе на содержание нуклеиновых кислот. На рисунках 17 и 18 отражены изменения в содержании нуклеиновых кислот в эндометрии больных животных.
В ходе определения содержания ДНК в эндометрии больных животных были получены следующие данные. В стадии возбуждения уровень ДНК составил 38,69 ± 2,04 мкг Р (Р 0,05 по сравнению со здоровыми животными), в стадии торможения снижался до 37,15 ± 0,38 мкг Р (Р 0,05). В стадии уравновешивания регистрировался самый низкий уровень этой нуклеиновой кислоты - 35,29 ± 0,91 мкг Р (Р 0,05).
Содержание РНК
Содержание РНК при остром воспалительном процессе было достоверно ниже, чем у здоровых животных. Так, в стадии возбуждения уровень этой нуклеиновой кислоты составил 93,64 ± 3,02 мкг Р, против 109,54 ± 2,83 у здоровых (Р 0,05). В стадии торможения и уравновешивания этот показатель достигал 88,93 + 4,21 и 86,47 ±3,17 мкг Р соответственно, что также достоверно было меньше (Р 0,05), чем у здоровых животных.
В ходе гистохимического анализа эндометрия мы установили изменения распределения нуклеиновых кислот в тканях эндометрия здоровых животных и при развитии острого эндометрита. Наиболее характерные изменения в распределении нуклеиновых кислот под влиянием половой цикличности отмечались со стороны маточных желез (рис. 19, 20). В стадии возбуждения полового цикла отмечалась высокая концентрация РНК цитоплазмы клеток эпителия желез, хорошо выражена ДНК ядер, просвет желез заполнен секретом. В стадии торможения и уравновешивания концентрация РНК в цитоплазме клеток железистого эпителия снижена, цитоплазма просветленная, зерна ДНК ядер эпителиоцитов расположены в один ряд.
В эндометрии свиноматок больных острым послеродовым эндометритом гистохимическое исследование показало высокую концентрацию РНК в эндотелиальных клетках капилляров, что свидетельствует о повышении проницаемости сосудистой стенки.
На рисунке 21 представлена гистохимическая картина распределения нуклеиновых кислот при остром воспалительном процессе в эндометрии. В эндотелиальной стенке капилляров высокая концентрация нуклеиновых кислот, связанная с увеличением проницаемости сосудистой стенки. В эпителии эндометрия неравномерно выражены зерна ДНК эпителиоцитов, в цитоплазме клеток низкое содержание РНК. В соединительнотканной стороме разреженное распределение нуклеиновых кислот, однако, встречаются "островки" густого скопления нуклеиновых кислот фибробластов. В железистом эпителии РНК цитоплазмы и ДНК ядер выражено нечетко, очагово за счет дистрофического разрушения эпителиальной стенки.
