Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Обзор литературы 11
1.1. Современные представления о морфофункциональных особенностях печени 11
1.2. Половая дифференцировка печеночной ткани 16
1.3. Поражения печени, вызванные экзотоксинами 18
1.4. Перекисное окисление липидов как универсальный механизм патологии клеточных мембран 20
1.5. Антиоксидантная система гепатоцитов при окислительном стрессе, вызванном экзотоксинами 24
1.5.1. Токсические поражения печени сероводородсодержащим газом 27
1.5.2. Витамин Е и его роль в системе антиоксидантной защиты печени 32
ГЛАВА II Материал и методики исследования 39
ГЛАВА III Результаты исследований 44
3.1.Влияние сероводородсодержащего газа АГКМ, витамина Е и их сочетаний на морфофизиологические показатели состояния печени самцов и самок белых крыс. 1 серия опытов 44
3.1.1. Гистоструктурные и гистохимические исследования показателей функционального состояния печени 44
3.1.1.1 .Динамика содержания гликогена в печени 47
3.1.1.2. Морфометрические показатели функционального состояния печени 51
3.1.2.Перекисное окисление липидов в печени крыс 54
3.1.3..Физиолого-биохимические показатели крови 57
3.1.3.1.Характеристика общих липидов и холестерина в плазме крови 57
3.1.3.2.Активность щелочной и кислой фосфатазы в плазме крови 60
3.1.3.3.Относительная масса надпочечников 63
3.1.3.4.Окислительно-восстановительный потенциал 65
3.2. Влияние сероводородсодержащего газа АГКМ, витамина Е и их сочетаний на морфо физиологические показатели состояния печени самцов и самок белых крыс. 2 серия опытов. 67
3.2.1. Гистоструктурные и гистохимические исследования показателей функционального состояния печени 67
3.2.1.1. .Динамика содержания гликогена в печени 70
3.2.1.2.Нуклеиновые кислоты 73
3.2.1.3.Морфометрические показатели функционального состояния печени 77
3.2.2.Перекисное окисление липидов в печени крыс 80
3.2.3.Физиолого-биохимические показатели крови 82
3.2.3.1.Уровень общего холестерина в плазме крови 82
3.2.3.2.Активность щелочной и кислой фосфатазы, каталазы в плазме крови 84
3.2.3.3.Относительная масса надпочечников 88
3.2.3.4.Окислительно-восстановительный потенциал 90
ГЛАВА IV Обсуждение результатов исследования 92
Выводы 103
Список литературы 105
- Современные представления о морфофункциональных особенностях печени
- Токсические поражения печени сероводородсодержащим газом
- Морфометрические показатели функционального состояния печени
- Гистоструктурные и гистохимические исследования показателей функционального состояния печени
Введение к работе
Актуальность темы. Печень является одним из важнейших органов, который осуществляет процесс инактивации, нейтрализации и обезвреживания экзогенных и эндогенных токсических веществ. В то же время в силу своих анатомо-физиологических особенностей печень становится "объектом" действия токсических агентов (Логинов А.С. и др.,1987; Серов В.В. и др., 1989), а поражения печени при экзогенных интоксикациях составляют более чем 50% случаев всех ее заболеваний (Логинов А.С., Блок Ю.Е. 1987).
Исследования функционального состояния структур гепатоцитов при стрессорных воздействиях представляют несомненный интерес, поскольку реакция печени на стресс-факторы определяет во многом и общую реакцию организма, особенно учитывая роль печени в обмене источников энергии, синтезе ряда важнейших соединений, процессах детоксикации, преобразования гормонов и пр.
В настоящее время интенсивно изучается половая дифференцировка печени, и это не случайно, поскольку печень, являясь центральным органом метаболизма, интегрирует многие вегетативные и репродуктивные процессы в организме. Так как потребность в метаболическом обеспечении репродуктивных процессов у самок и самцов различна, то половая дифференцировка ряда печеночных функций совершенно необходима. Интенсивность и способ проявления ряда функций этого органа непосредственным образом зависят от пола. В гепатоцитах обнаружены рецепторы к половым стероидам (андрогенам) (Розен В.Б.,1985; Gustaffson, 1983).
Активации перекисного окисления липидов (ПОЛ) на сегодня отводится роль одного из фундаментальных молекулярных механизмов патогенеза (Владимиров Ю.А., Арчаков А.И.,1972; Меерсон Ф.3.,1981; Floyd R.A.,1997). Ее рассматривают как неизменный атрибут и основное
патогенетическое звено стресса (Меерсон Ф.3.,1981; Liu et al.,1996). Нормализацию уровня продуктов ПОЛ активно используют в качестве необходимого и достаточного критерия эффективности адаптивных преобразований (Барабой В,А., 1992).
Так как мембраны являются наиболее лабильными структурами, надо полагать, что средства, повышающие их стабильность, оказывают протекторное влияние, предупреждая или уменьшая возникающие под действием стресс-факторов нарушения.
В этом плане большой интерес вызывает а-токоферол, которому принадлежит важная роль в поддержании структуры и функции мембран (Айдарханов Б.Б.и др., 1989; Kelly M.J., 1996). Очевидно, что роль сс-токоферола в организме не ограничивается предупреждением активации свободнорадикальных процессов. Модулируя физико-химические характеристики мембран, он может влиять на чувствительность клеток к регуляторным воздействиям, формируя метаболический ответ на них (Бурлакова Е.Б., 1998). Показано влияние а-токоферола на генетический аппарат, процессы пролиферации (МигеШ, 1989) и дифференцировки, выявлено его участие в функциях митохондрий (Infante, 1999), синтезе арахидоновой кислоты и простагландинов, метаболизме нуклеиновых кислот, белков, липидов, продукции половых гормонов и др. Подобно другим антиоксидантам, а-токоферол рассматривают как протектор центрального действия, ограничивающий развитие стресс-реакции (Меерсон Ф.З., 1988; Барабой В.А., 1992).
Астраханский газоперерабатывающий завод является основным в России предприятием по получению серы из сероводорода, содержащегося в природном газе Астраханского газоконденсатного месторождения (АПСМ). Природный газ АГКМ является уникальным по составу и характеризуется повышенным содержанием сероводорода (до 26 об %), меркаптанов и др. химических соединений повышенной токсичности
(Великанов Э.Б. и др., 1989; Евлашева Н.Н. и др., 1996;. Тризно Н.Н.Д996). Современные процессы переработки сероводородсодержащего газа (СВСГ) пока еще не обеспечивают полной утилизации вредных химических веществ, образующихся на различных стадиях этой переработки (Бойко В.И. и др., 1989).
Влиянию воздействия СВСГ АГКМ на различные системы организма посвящено много работ (Бойко В.И. и др., 1989; Великанов Э.Б. и др.,1993; Тризно Н.Н.,1996; Полунин И.Н. и др., 1996; Боев В.М. и др., 2001), однако в доступной нам литературе мы не обнаружили убедительных данных о влиянии газа АГКМ на функциональное состояние печени с учетом возможных половых различий и протекторной роли а-токоферола, что и определило цель нашей работы.
Цель исследования - выявить дозозависимое влияние витамина Е на функциональное состояние печени самцов и самок белых крыс в норме и при окислительном стрессе, вызванном сероводороде одержащим газом Астраханского газоконденсатного месторождения.
Для выполнения цели были поставлены следующие задачи:
Изучить морфофункциональное состояние печени самцов и самок белых крыс в норме, при действии а-токоферола, СВСГ АГКМ и их сочетаний.
Изучить уровень перекисного окисления печени в норме, при действии а-токоферола, СВСГ и их сочетаний.
Исследовать сдвиги в энзимном звене антиоксидантной системы по активности катал азы; содержание кислой и щелочной фосфатаз, общих липидов и общего холестерина в плазме крови самцов и самок белых крыс в норме, при действии а-токоферола, СВСГ АГКМ и их сочетаний.
4. Выявить дозозависимый характер эффектов а-токоферола как средства против избыточной пероксидации гепатоцитов в условиях интоксикации СВСГ АГКМ.
Научная новизна. Впервые изучено влияние разных доз витамина Е на морфометрические, гистохимические и биохимические показатели функционального состояния печени разнополых белых крыс в норме и при действии сероводородсодержащего газа Астраханского газоконденсатного месторождения у животных разного пола.
Впервые обнаружены половые различия в реакции гепатоцитов и клеток Купфера печени половозрелых белых крыс на окислительный стресс, вызванный сероводородсодержащим газом Астраханского газоконденсатного месторождения.
Обнаружена зависимость протекторного действия витамина Е от его дозы и стероидного профиля животного.
Основные положения выносимые на защиту.
Гомеостатические эффекты повышенных концентраций а-токоферола у крыс с ненарушенным витаминным балансом характеризуются половыми различиями в изменении морфофункциональных показаний печени и крови животных.
Морфофункциональные изменения в печени крыс, подвергнутых воздействию сероводородсодержащего газа АГКМ, отличаются у животных разного пола степенью и направленностью развивающейся патологии. В их основе лежит развитие окислительного стресса, сопровождающегося интенсификацией ПОЛ.
Протекторное действие а-токоферола при нарушениях морфофункционального состояния печени, вызванного сероводородсодержащим газом, обусловлено дозозависимыми и
гормонозависимыми антиоксид антными свойствами а-токоферола.
Теоретическая и практическая значимость. Теоретическая значимость работы состоит в обнаружении половых особенностей в изменении функционального состояния печени самцов и самок белых крыс при действии сероводородсодержащего газа Астраханского газоконденсатного месторождения и в корректирующих эффектах различных доз витамина Е.
Показано, что под действием СВСГ АГКМ в печени происходит значительный сдвиг физиологического баланса оксидативно-антиоксидантной системы в сторону выраженного усиления свободнорадикальных процессов.
Полученные данные расширяют и углубляют представления о механизмах действия а-токоферола на функциональное состояние печени.
Выявление модулирующего эффекта разных доз витамина Е на печень как интактных животных разного пола, так и животных в условиях стресса имеет и практическое значение, поскольку расширяет и уточняет возможности использования данного антиоксиданта в медицине и ветеринарии, в частности при токсических поражениях печени, сопровождающихся существенной интенсификацией ПОЛ.
Выявленные в работе закономерности могут быть учтены при использовании витаминных добавок в животноводстве и ветеринарии.
Апробация работы. Результаты исследования опубликованы и обсуждены на итоговых научных конференциях Астраханского педагогического университета (Астрахань, 2002-2003); международном симпозиуме "Эколого-физиологические проблемы адаптации", (Москва 2003); Всероссийской конференции «Эколого-биологические проблемы бассейна Каспийского моря» (Астрахань, 2003); 4-ой международной конференции молодых ученых "Актуальные проблемы современной
науки", (Самара, 2003); на Н-ом международном научно-практическом симпозиуме молодых ученых Российской инженерной академии и Международной академии наук экологии, безопасности человека и природы (Москва, 2002). По материалам диссертации опубликовано 6 работ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, результатов исследования, обсуждения результатов и выводов.
Общий объем диссертации 134 страницы, с 22 таблицами и 22 рисунками. Список литературы включает 306 работ, в том числе 91 иностранных.
Современные представления о морфофункциональных особенностях печени
Значение печени в осуществлении и регулировании основных звеньев межуточного обмена определяет ее важную роль в поддержании гомеостаза организма. Именно эта сторона деятельности печени, а не только ее участие в секреторных процессах представляется весьма значительной для функционирования целого организма. Интерес физиологов, биохимиков и патологов к роли печени в обменных процессах целого организма возрос в последние годы, о чем свидетельствует увеличение числа публикаций по этому вопросу (Блюгер А.Ф., 1988; Бондаренко И.Г., 1990; Виноградова B.C., 1992; Вишневская Е.К. 1993; Евлашева Н.Н. и др., 1996; Бунятан Н.Д., 1999; Ban R., 2002; Abubakar MG., 2003).
Печень является центром химической переработки веществ, поступающих из пищеварительного тракта, и выполняет весьма разнообразные функции, связанные с белковым, жировым, углеводным, пигментным обменами. С высокой интенсивностью в ней протекают процессы детоксикации эндогенных и экзогенных ксенобиотиков. Разнообразие функций печени обусловлено особенностями ультраструктуры гепатоцита и синусоидальных клеток.
В печени проявляется способность к полиплоидизации и, по-видимому, главным ее результатом является увеличение размера самих гепатоцитов и роста печеночной ткани в целом, а также увеличение цитоплазмы полиплоидных клеток, что может приводить к усилению процессов транскрипции и трансляции, к интенсификации метаболических процессов (Ченцов Ю.С., 1984). Кроме полиплоидии, гепатоцитам присуща высокая пролиферативная активность во время регенерации, способность к которой сохраняется на всех этапах онтогенеза организма (Шерлок С, Дули Дне., 1999).
Клетки печени разделяют на паренхиматозную (гепатоциты) и непаренхиматозную фракции. Под термином "непаренхиматозные клетки" объединяют все типы клеток печени, за исключением гепатоцитов.
Гепатоцит представляет собой полигональную клетку, имеющую два полюса - синусоидальный и бил парный, различающиеся характером расположения органелл и функций (Серов В.В., Лапиш К., 1989). 60% массы органа представлена гепатоцитами (Голубцова Н.Н., 2001) Мембрана гепатоцита высокоактивна в отношении избирательного переноса вещества из крови в гепатоцит, а также из гепатоцита в кровь (Калинин В.Ю., 2000). В цитоплазме гепатоцита обнаруживаются гликолитические ферменты и ферменты цикла Кребса, пентозофосфатного цикла, ферменты, участвующие в обмене аминокислот, синтезе белка, ДЬЖ, РНК. Гепатоцит особенно богат митохондриями. Вместе с окислительным фосфорилированием в митохондриях осуществляется синтез основных ферментов дыхательной цепи, фосфолипидов, белков (Хазанов А.И., 1989; Подымова С.Д., 1998).
Эндоплазматический ретикулум (ЭПР) гепатоцита играет важную роль как основное средство внутриклеточного транспорта. В зернистом ЭПР синтезируются альбумины, глобулины, фибриноген, плазмопротеины и др. белки, а также основные факторы крови. Другая основная функция ЭПР, связанная в основном с гладким ЭПР - это функция детоксикации веществ, важная роль которой отводится цитохрому Р-450-зависимой системе монооксигеназ (Биленко М.В., 1989). С деятельностью этого органоида также связано образование и накопление гликогена. В л изо сомах, богатых кислыми гидролазами, осуществляющими расщепление крупных молекул как внутри -, так и внеклеточного происхождения, идентифицируют кислую фосфотазу, катепсин Д, рибонуклеазу, р-глкжоронидазу, р-гексаминидазу, детоксирибонуклеазу (Ташев Т.И. и др., 1972). В пероксисомах обнаружены оксидазы, самой активной из которых является уратная оксидаза. Около 40% от общего белка составляет каталаза. Микроворсинки билиарного полюса гепатоцита формируют истоки желчных канальцев, играя важную роль в выведении продуктов жизнедеятельности гепатоцитов. Образование и секреция желчи — одна из основных функций гепатоцита (Покровский А.А., 1970). В печеночной клетке в зависимости от суточного ритма, функционального состояния и характера питания обнаруживаются включения гликогена, липидов, филаментозные и другие структуры.
В настоящее время полностью опровергнута точка зрения на эндотелий синусоидных сосудов печени, как ткань, состоящую из одного типа клеток, различающихся лишь функциональной активностью (Вишневская Е.К., 1993). Общепризнанно, что стенка синусоидных сосудов сформирована эндотелиоцитами, печеночными макрофагами -клетки Купфера (КК), перисинусоидальными жиронакапливающими клетками (клетки Ито) и, так называемыми pit-клетками. В некоторых литературных источниках эти четыре клеточных типа объединены термином "sinusoidal liver cells" - синусоидные клетки печени (Шкурупий В.А., Индикова И.Н., 1978; Куприянова В.В и др., 1986; Shiratori Y. et al., 1985).
Синусоидные клетки печени отличаются друг от друга морфологическими и функциональными признаками, а также источником развития. Тем не менее они функционируют в тесной взаимосвязи как друг с другом, так и с гепатоцитами (Вишневская Е.К., 1993).
Среди синусоидных клеток печени наиболее распространены эндотелиоциты, составляющие 50-60 % всех ее непаренхиматозных элементов (Караганов Я.Л. и др., 1981; Алексеев В.А., Сячина Н.П., 1984; Секамова СМ., Бекетова Т.П., 1989). Характерной особенностью эндотелиоцитов является отсутствие под ними базальной мембраны у большинства млекопитающих; исключением является лишь печень овцы (Gemmel R., Heath Т., 1972). Другая особенность этих клеток — наличие периферических ситовидных пластинок, отверстия в которых (фенестры) собраны в кластеры (Wisse Е., 1970; 1985). Особенности строения эндотелиоцитов отражают их основное назначение — трансцеллюлярный перенос различных веществ из плазмы крови в перисинусоидальное пространство и далее к гепатоцитам. Способность эндотелиальных клеток к эндоцитозу значительно менее выражена, чем у КК (Голубцова Н.Н., 2001).
Токсические поражения печени сероводородсодержащим газом
Специфика неблагополучия Астраханского региона связана с разработкой газоконденсатных месторождений. В связи с промышленным освоением АГКМ возросла актуальность изучения механизмов влияния сероводородсодержащего газа на организм человека и животных (Великанов Э.Б. и др., 1989). Современные процессы переработки СВСГ пока еще не обеспечивают полной утилизации вредных химических веществ, образующихся на различных стадиях этой переработки (Бойко В.И. и др., 1989).
Анализ литературных сведений по данному вопросу разноречив, что говорит о необходимости детального изучения проблем отравления сероводородсодержащим газом (Азизходжаев А.Р., и др., 1985; Бойко В.И. и др., 1989; Рахматулаева Э.С., 1992; Асфандияров Р.И. и др., 1995; Богданов Н.А., 1995; Доценко Ю.И., 1996; Боев В.М. и др., 2001). Задача усложняется еще и тем, что в составе природного газа много и других сильно токсических компонентов.
Проблема воздействия H2S на организм особо актуальна для Астраханской области (Бойко В.И. и др., 1989; Богданов Н.А., 1995; Доценко Ю.И., 1996). Промышленный природный сероводородсодержащий газ Астраханского газоконденсатного месторождения (АГКМ) является уникальным для по составу и характеризуется повышенным содержанием H2S (до 26 об. %), углекислого газа (до 14 об.%)} меркаптанов и др. (Асфандияров Р.И. и др., 1995; Полунин И.Н., 1996; Тризно Н.Н., 1996). Метаболизм газообразных серосодержащих поллютантов, в частности, H2S идет в организме по трем основным путям: окисление до сульфата; метилирование; взаимодействие с металл опротеинами и белками, содержащими дисульфидные связи; последний путь детоксикации является основным в негативном действии сероводородсодержащего газа на организм (Асфандияров Р.И. и др., 1993).
В крови около 50% H2S диссоциирует с высвобождением HS-иона, хотя в недиссоциированной форме H2S проникает через биологические мембраны (Могош М., 1984; Асфандияров Р.И. и др., 1995). Наибольшей концентрацией при распределении H2S в организме отличаются почки, печень, легкие, сердце, мышцы (Азизходжаев А.Р., и др., 1985; Тризно Н.Н.Д993; Асфандияров Р.И. и др., 1995).
Давно считается, что биохимический механизм токсичности H2S включает ингибирование электронного транспорта в митохондриях (Цикорное А.А., 1991). Механизм ингибирования такой же, как и у цианидов, и состоит в выборочном взаимодействии с цитохромом «аа » или с цитохромом с-оксидазой (Nicols P. et al.} 1975,1976; Smith R.P. et al., 1976). В результате этого взаимодействия интенсивность окислительного метаболизма может снизиться до уровня, который не удовлетворяет энергетических потребностей тканей (Пушкарев А.С. и др., 1987). Так как H2S является более сильным ингибитором цитохромоксидазы, чем цианид, то весьма вероятно, что именно эта реакция ответственна за летальный эффект (Alelson L. et al., 1981).
Как показывают исследования, H2S необратимо блокирует железосодержащие цитохромы "а", "в", "с" и цитохромоксидазу путем прочной связи с железом в их молекулах, препятствуя этим утилизации тканями кислорода и вызывая тканевую гипоксию и аноксию (Асфандияров Р.И. и др., 1991; Цикорнов А.А., 1991; Nicolls P. et al., 1975,1976). При прекращении действия поллютанта вслед за фазой угнетения тканевого дыхания наступает фаза усиленного потребления кислорода (Асфандияров Р.И. и др., 1996), Отмечено, что H2S не только угнетает тканевое дыхание, но и оказывает общее негативное влияние на окислительные процессы в организме как аэробные, так и анаэробные (Шустов В.Л., 1980; Балашов В.И. и др., 1993; Kosminer S. et al„ 1966).
Блокирование тканевого дыхания вызывает тканевую гипоксию и нарушает синтез макроэргических соединений, снижает активность ферментов, ответственных за обмен глутатиона и участвующих в восстановлении гидроокисей, образующихся из ненасыщенных жирных кислот фосфолипидов цитомембран (Губский Ю.И., 1989; Цикорнов А.А., 1991; Kosminer S. et al., 1966).
Нормальные структурно-функциональные параметры в клеточных мембранах и межклеточном веществе во многом определяются содержанием функционально активных HS-групп, которые поддерживают структуру белковых молекул. В случае блокирования этих групп нарушается ультраструктура, агрегатное состояние и целостность биомембран (Балашов В.И. и др., 1993). Влияние на клеточные мембраны окисляющих или восстанавливающих химических агентов, в том числе и H2S, приводит к изменениям их агрегатного состояния, к потере прочности, так как эти вещества, изменяя соотношение и локализацию сульфгидрильных групп макромолекулярных структур цитомембран, дают толчок к началу тиосульфидной обменной реакции (Боев В.М. и др., 1989; Великанов Э.Б., 1989).
Нарушение окислительно-восстановительных процессов, вызываемое воздействием серосодержащего газа, приводит к сдвигу рН крови в кислую сторону, накоплению недоокисленных продуктов обмена, окислению HS-групп белков крови и тканей и переходу их в дисульфидные формы (Боев В.М. и др., 1989; Асфандияров Р.И. и др., 1996). Эти патологические реакции вызывают денатурацию белков и липидов, что ведет, в конечном итоге, к нарушению морфо функционального статуса клеточных мембран.
Ведущая роль в обезвреживании эндогенных и экзогенных поллютантов принадлежит системе цитохрома Р-450 (Великанов Э.Б., 1989; Цикорнов А.А., 1991; Асфандияров Р.И. и др., 1993). Показано, что при ингаляционном воздействии серосодержащего газа синтез цитохрома Р-450 сопровождается переходом большей его части в неактивную форму - Р-450, что свидетельствует о повышенной повреждаемости микросомальных моногексагеназ, при этом наблюдается увеличение как первичных (диеновых), так и вторичных (малоновый альдегид) продуктов липопероксидации (Боев В.М. и др., 1989; Великанов Э.Б., 1989; Никаноров А.А. и др., 1991; Пушкарев В.А., 1993).
Морфометрические показатели функционального состояния печени
В традиционном плане клетки Купфера (КК) рассматривается как барьер, который защищает организм от инфекционно-токсических начал (Маянский Д.Н., 1985; Вишневская Е.К., 1993), поэтому их морфометрия может свидетельствовать о функциональном состоянии печени. КК активно включаются в метаболизацию гормонов, липопротеинов, служат источником факторов, тормозящих глюкокортикоидзависимые синтезы ферментов глюконеогенеза в гепатоцитах у эндотоксинчувствительных животных (Мироджов Г.К., Павлов В.К., 1991) Под действием токсинов, а также при микробном заражении печени КК активируются и начинают выделять большие порции простагландинов Е, протеаз, интерферона и лизоцима, регуляторов гемопоэза (Маянский Д.Н., 1985; Leser Н., Debatin K.,NorthoffR, 1982).
Площадь КК интактных самцов оказалась большей, чем площадь КК самок (Р 0,05) (табл.5). Количество КК в одном поле зрения микроскопа не имели существенных половых различий. Введение витамина Е не повлияло на площадь КК и их количество в одном поле зрения ни у самцов, ни у самок.
Воздействие СВСГ достоверно увеличило площадь КК (Р 0,05-самцы, Р 0,001 -самки), а их количество возросло на 254,7% у самцов и на 214,3% у самок.
Предварительное введение витамина Е привело лишь к некоторому уменьшению площади КК у самцов и самок, а также снижению их количества в одном поле зрения микроскопа по сравнению с изолированным действием газа. В клетках печени интактных крыс выявлен достаточно высокий уровень субстратов ПОЛ, что связано с тем, что около 40% структурных липидов, определяющих пространственную стабилизацию клеточных мембран гепатоцитов, содержат НЖК. Кроме того, ткань печени богата соединениями, содержащими железо (Steiner I., 1988). Таким образом, присутствуют все факторы, необходимые для возникновения достаточно высокого уровня свободнорадикальных процессов (Seckin S. et al., 1993). ПОЛ в настоящее время рассматривается как одно из звеньев патогенеза заболеваний печени, вызывающие, прежде всего развитие синдрома цитолиза, который представляет собой совокупность всех изменений гепатоцитов в их клиническом, биохимическом и морфологическом проявлении. Основным интимным механизмом цитолитического повреждения гепатоцитов является активация процессов ПОЛ, что вполне объяснимо: избыточное окисление липидов мембран приводит к нарушению их физико-химических свойств, вплоть до полного разрыва мембран. Такие данные получены как по отношению к различным субклеточным структурам, так и для гепатоцита в целом (Feher J. et al.,1992; Britton R.S. et al 1994; Villarini M. et al, 1995). Результаты собственных экспериментов показали следующее. Различия в уровне МДА печени самцов и самок интактных крыс были несущественными (табл.6). Содержание МДА в гомогенатах печени контрольных самцов и самок составило соответственно, 2,6±0,16 и 2,9±0,22 нмоль на 0,5 г сырого веса ткани. Половые различия у интактных животных выявились в скорости аскорбатзависимого и спонтанного ПОЛ. Так, скорости аскорбатзависимого ПОЛ и спонтанного ПОЛ самок оказались выше, чем у самцов (Р 0,05 в обоих случаях), что свидетельствует, вероятно, о большей, чем у самцов активности антиоксидантной системы печени самок. Введение а-токоферола привело к достоверному уменьшению уровня МДА у самцов (Р 0,001) и самок (Р 0,01) и Аск.ЛОЛ (Р 0,001) у животных обоего пола (табл.6). Воздействие СВСГ привело к достоверному повышению скорости Сп.ПОЛ у самцов (Р 0,05) и самок (Р 0,01), уровня МДА (Р 0,05 у животных обоего пола) и скорости Аск.ПОЛ у самцов и самок (Р 0,001). Поскольку процесс перекисного окисления всегда реально имеет место в норме, то дополнительное применение а- токоферола способно предотвратить неблагоприятные эффекты последствий интенсификации свободнорадикальных процессов (Плецитый К.Д., 1997). Предварительное введение витамина Е обусловливает более низкие показатели ПОЛ у затравленных крыс по сравнению с действием только газа АГКМ. Так, из таблицы видно, что предварительное введение а-токоферола перед затравкой, приводит к достоверному снижению Аск.ПОЛ у самцов (Р 0,05) и самок (Р 0,001), Сп.ПОЛ (Р 0,001 у животных обоего пола) и снижению МДА (Р 0,01 -самцы, Р 0,01-самки), по сравнению с действием только СВСГ.
Гистоструктурные и гистохимические исследования показателей функционального состояния печени
У интактных крыс на препаратах, окрашенных по Бесту, гликоген выявляется в виде мелких и крупных зерен. Причем, у самок гепатоциты содержат больше гликогена, чем у самцов. Введение витамина Е, в дозе 2мг привело к некоторому увеличению гликогена в гепатоцитах, и составило 6 баллов у самцов и самок. Вводимый витамин Е в дозе 5 мг привел к еще большему накоплению витамина Е. Так, его содержание у самцов и самок составило 7 баллов (рис.13,14).
Воздействие СВСГ привело к резкому снижению гликогена в гепатоцитах, причем самки отреагировали достаточно резко, и количество гликогена составило всего 1 балл, а у самцов 2 балла. На препаратах этих групп в основном наблюдается лишь пылевидное отложение гликогена или его отсутствие в клетках.
Предварительное введение витамина Е и затем воздействие СВСГ привело к следующим изменениям. Введение витамина Е в дозе 2 мг привело к увеличению содержания гликогена в гепатоцитах. Так, у самцов его содержание оценивалось в 3 балла, а у самок 4 балла, т.е. по сравнению с контролем несколько ниже, а по сравнению с группой СВСГ достоверно выше как у самцов, так и у самок. Введение витамина Е в дозе 5 мг привело к еще большему накоплению гликогена в гепатоцитах. У самцов при полуколичественном анализе оценено нами в 6 баллов, а у самок в 5 баллов (рис.13,14).
Большинство поступающих в организм веществ в первую очередь вступают в контакт с печеночными клетками. Особенно остро печень реагирует на поступление в организм различных токсичных веществ (Рейнгольд Е.С., 1965), существенно изменяющих функциональное состояние гепатоцитов, их жировой и белковый обмен.
Особое место среди белков занимают нуклеопротеиды, сложные белки, простетической группой которых являются нуклеиновые кислоты (Ленинджер А., 1985). Уникальная способность этих соединений к репродукционному синтезу белковых веществ, к передаче наследственной информации, а также другие исключительно важные свойства, освещенные к настоящему времени в громадном числе работ, объясняют интерес проявляемый к изучению нуклеиновых кислот при исследовании токсического действия химических веществ.
При выявлении нуклеиновых кислот в печени контрольных животных вне зависимости от пола, выявлена четкая базофилия ядра и ядрышка гепатоцитов и менее выраженная - в цитоплазме клеток (рис. 15,16). Выявились половые различия в содержании нуклеиновых кислот: так, у самок выявилось большее содержание нуклеиновых кислот, чем у самцов. Расположение глыбок НК в кариоплазме клеток самок более равномерно. Содержание РНК в ядрышках клеток, судя по интенсивности окраски, более высоко у интактных самок.
Воздействие а-токоферолом сопровождалось интенсификацией базофилии, особенно выраженной в карио- и кариолоплазме (рис. 15,16). Усилилась и некоторая гранул ированность базо фил ьного вещества в цитоплазме. Увеличение содержания НК следует, очевидно, рассматривать как признак активного состояния гепатоцитов; особенно выраженные изменения отмечены при введении витамина Е в дозе 5 мг/100 г у самцов крыс.
Многие известные антиоксиданти, особенно витамин Е, обладают широким спектром действия и могут влиять на уровень биосинтеза нуклеиновых кислот, в том числе РНК, опосредуя свое действие через изменение состава липидов и структуру мембран клеточных органелл (Паливода О.М., Донченко Г.В., Метальникова Н.П., 1981; Капралов А.А., Петрова Г.В., Донченко Г.В., 1993). Выявленные нами изменения характера биосинтеза нуклеиновых кислот при действии а-токоферола определяются, вероятно, специфическим действием витамина, напрямую не связанным с его антиоксидантными свойствами.
В уровне НК гепатоцитов после воздействия сероводородсодержащего газа АГКМ произошли существенные изменения (рис. 15,16). Характерна пестрота в морфологии печеночной ткани: резко уменьшилось число клеток, явления некроза и некробиоза с декомплексацией печеночных балок сопровождалось резким спазмом сосудистой сети. Контуры большинства гепатоцитов просматриваются с трудом, их базофилия выражена весьма слабо, отдельные ядра либо лишены хроматина, либо он представлен тонким ободком на периферии ядра. Содержание НК как в цитоплазме, так и, особенно, в кариоплазме и ядрышке существенно уменьшено в сравнении с контролем. Анализ результатов окраски галлоцианином гепатоцитов позволяет заключить, что при токсической дистрофии, вызванной сероводородсодержащим газом АГКМ, наблюдается значительное нарушение синтеза нуклеиновых кислот в гепатоцитах.
Предваряющее действие сероводородсодержащего газа введение сс-токоферола позволило, в известной мере, нормализовать биосинтетические процессы в гепатоцитах животных, о чем можно судить по восстановлению картины окраски галлоцианином нуклеопротеидов (рис. 15,16), несмотря на некоторую пестроту в интенсивности базофилии, характерной для гепатоцитов как самцов, так и самок. Особенно четко усиление базофилии кариоплазмы и ядрышка клеток проявилось при действии а-токоферола в дозе 5 мг. Можно полагать, что подобная нормализация биосинтетических процессов в гепатоцитах является не только результатом непосредственного действия витамина Е на биосинтез нуклеиновых кислот, но и результатом подавления уровня ПОЛ при проявлении антиоксидантных свойств а-токоферола.
