Эффекты хлорида цинка на функцию почек у паратиреоидэктомированных крыс Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 611.61

ЭФФЕКТЫ ХЛОРИДА ЦИНКА НА ФУНКЦИЮ ПОЧЕК У ПАРАТИРЕОИДЭКТОМИРОВАННЫХ КРЫС

Р.Т.ЦАЛЛАЕВА, В.Б. БРИН

Северо-Осетинской государственной медицинской академии, Россия, 362019, г. Владикавказ, ул. Пушкинская, 40,

Аннотация: зависимость токсического действия высоких концентраций цинка на функцию почек от особенностей гомеостазиса кальция мало известна. Целью работы было изучение влияния гипокальциемии, создаваемой удалением околощитовидных желез, на изменения функции почек при внутрижелудочном введении хлорида цинка. Хлорид цинка вводили спустя месяц после паратиреоидэктомии в дозировке 20 мг/кг (в пересчете на металл) в течение 30 дней. В опытах на крысах нами установлено, что экспериментальная гипокальциемия снижает выраженность токсической нефропатии при внутрижелудочном введении раствора хлорида цинка. Ключевые слова: гипокальциемия, цинковая интоксикация, функции почек.

THE EFFECTS OF THE ZINC CHLORIDE IN THE RATS AFTER PARATHYREOIDECTOMY

R.T.TSALLAEVA, V.B. BRIN

North Ossetian State Medical Academy, Departments of normal physiology

Abstract: the dependence of toxic effects of zinc high concentrations on renal function from the peculiarities of calcium homeostasis is known slightly. The objective of the research was to study the effect of hypocalcaemia, produced by removal of the parathyroid glands, on the changes of renal function due to the intragastric introduction of the zinc chloride. The zinc chloride was introduced a month after parathyroidectomy in a dosage of 20mg/kg (in terms of metal) in the course of 30 days. In experiments on rats the authors found that the experimental hypocalcaemia reduced the severity of toxic nephropathy in rats with intragastric introduction of the solution of the zinc chloride.

Key words: hypocalcaemia, zinc intoxication, renal function.

Загрязнение окружающей среды химическими веществами является мощным негативным экологическим фактором. Важная роль в этом процессе принадлежит избыточному поступлению в биосферу тяжелых металлов. Цинк - один из распространенных промышленных ксенобиотиков, который является очень токсичным [4]. Известно, что антропогенное поступление цинка в окружающую среду превышает природное более чем в 5 раз, в связи с чем актуальной является проблема выявления факторов, определяющих чувствительность организма к токсическому влиянию металла. Учитывая то, что выделение металлов в основном идет через почки и повышенная концентрация их в моче, может оказывать негативное влияние на функцию почек, понятен интерес к изучению функции почек в условиях интоксикации цинком [3] . В нашей лаборатории изучены особенности токсического действия свинца, кадмия, ртути, кобальта на функцию почек в условиях измененного гомеостазиса кальция [1,2,5,6] Зависимость токсического действия высоких концентраций цинка на функцию почек от особенностей гомеостазиса кальция мало известна.

Цель исследования - изучение влияния гипо-кальциемии на изменения функции почек при внут-рижелудочном введении хлорида цинка.

Материалы и методы исследования. Работа проведена на крысах-самцах линии Вистар массой 200-300г. Животные в течение эксперимента находились на стандартном пищевом рационе и имели свободный доступ к воде и пище в течение суток. Световой режим естественный.

Крысы были разделены на 4 группы:

1. Интактные крысы;

2. Крысы с интрагастральным введением хлорида цинка в дозе 20 мг/кг;

3. Крысы с экспериментальным гипопаратирео-

зом;

4. Крысы с интрагастральным введением цинка на фоне экспериментальной гипокальциемии (гипо-паратиреоз).

Раствор хлорид цинка вводили спустя месяц после паратиреоидэктомии внутрижелудочно в дозировке 20 мг/кг (в пересчете на металл) в течение 30 дней. Модель экспериментального гипопаратире-оза у крыс создавали путём удаления околощито-видных желёз электротермокаутером под тиопента-ловым наркозом. Для сбора мочи животные помещались в обменные клетки на 6 часов. В условиях спонтанного диуреза определялись объём диуреза, скорость клубочковой фильтрации по клиренсу эндогенного креатинина, рассчитывали канальцевую реабсорбцию воды. Содержание № и К в моче и

плазме определяли методом пламенной фотометрии с помощью пламенного анализатора жидкостей ПАЖ-2, концентрацию кальция и креатинина определяли спектрофотометрически (СФ-PV 1251C) с помощью наборов «Кальций-Арсеназо-Агат», «Креати-нин-Агат», «ООО» «Агат-Мед» (г. Москва, Россия). Концентрацию белка определяли спектрофотометрически (СФ-PV 1251C) по методу Лоури. Осмоляр-ность мочи измерялась методом криоскопии на миллиосмометре «OSMOMAT-2». Результаты обработаны статистически с применением t-критерия Стьюдента с использованием программы Prisma 5.0 и Excel.

Результаты и их обсуждение. В ходе исследования было установлено, что у крыс с внутрижелу-дочным введением хлорида цинка происходило увеличение объёма спонтанного 6-часового диуреза за счет снижения канальцевой реабсорбции воды, при этом скорость клубочковой фильтрации уменьшалась относительно фоновых значений (табл. 1).

Экскреция натрия

Таблица 1

Изменения процессов мочеобразования

Условия опыта Стат. показатель П роцессы мочеобразования

Диурез, мл/час/100г Скорость клубочковой фильтрации, мл/час/100 г Канальцевая реабсорбция воды, %

Фон М±т 0,06±0,003 20,03±1,034 99,72±0,013

Группа № 2 М±т 0,18±0,008 19,43±1,247 99,17±0,015

р *) н/д *)

Группа № 3 М±т 0,11+0,006 24,18±1,152 99,53±0,006

р *) н/д *)

Группа № 4 М±т 0,14±0,008 21,29±1,02 99,35±0,03

р *) **) *)**) *)**)

Примечание: н/д - недостоверное изменение по сравнению с фоном; ( * ) - достоверное (р<0,05) изменение по сравнению с фоном; ( ** ) - достоверное (р<0,05) изменение по сравнению с группой № 2

Изучение ионовыделительной функции почек у крыс с итрагастральным введением хлорида цинка выявило через 1 месяц интоксикации увеличение экскреции натрия. Натриурез объяснялся снижением канальцевой реабсорбции электролита, при этом фильтрационный заряд его уменьшался (рис. 1).

Экскреция кальция у крыс на фоне хронической цинковой интоксикации увеличивалась и была достоверно выше фона. Причиной усиления экскреции кальция было достоверное снижение канальцевой реабсорбции катиона, при сниженном фильтрационном заряде катиона (рис 2). Кальциурез сопровождался уменьшением уровня кальция в крови.

Содержание белка в моче у животных с хронической цинковой интоксикацией достоверно увеличивалось относительно фоновых значений. Осмо-лярность мочи у крыс на фоне интоксикации хлоридом цинка уменьшалась.

15-

Фильтрационный заряд натрия

Относительная канальцевая реабсорбция натрия

Цинк в/ж ГПТ 1 мес. ГПТ+Цинк в/Ж

Рис. 1. Изменения почечной обработки натрия.

Экскреция кальция

Фильтрационный заряд кальция .5*

Относительная канальцевая реабсорбция кальция 99.6-1

Фон

Цинк. в/ж ГПТ 1 мес.

ГПТ + цинк в/ж

Содержание кальция в плазме крови

Рис. 2. Изменения почечной обработки кальция и содержание его в крови

10

о 5

0

0

Как и в других работах нашей лаборатории в наших исследованиях выявлено, что паратиреоидэкто-мия уже через 1 месяц приводит к увеличению объема спонтанного 6-часового диуреза вследствие достоверного снижения канальцевой реабсорбции воды и повышения скорости клубочковой фильтрации. У оперированных крыс наблюдалось достоверное увеличение экскреции кальция на фоне увеличения фильтрационного заряда и падения реабсорбции этого катиона. Изменения экскреции натрия и калия носили слабовыраженный характер. Осмолярность мочи у паратиреоидэктомированных животных снижалась, экскреция белка - возрастала. В условиях экспериментального гипопаратиреоза наблюдалось уменьшение концентрации кальция в плазме крови по сравнению с фоновыми животными.

Внутрижелудочное введение хлорида цинка паратиреоидэктомированным крысам приводило к увеличению объема спонтанного диуреза относительно фоновых значений. Скорость клубочковой фильтрации находилась в пределах показателей интактных животных. Экскреция натрия в сочетанной с паратиреоидэктомией модели была выше фоновых значений, при этом фильтрационный заряд катиона находился в пределах значений интактных животных. Усиленное выведение натрия с мочой было вызвано угнетением его реабсорбции в канальцевом аппарате почек. Сравнение показателей почечной обработки катиона между группами с изолированным и сочетанным внутрижелудочным введением металла выявило менее значимые изменения у паратиреоидэктомированных крыс с интрагастральным введением металла. Экскреция кальция в сочетанной с паратиреоидэктомией модели возрастала вследствие уменьшения канальцевой реабсорбции катиона. Осмолярность мочи в этих группах снижалась, но сочетанная модель характеризовалась менее выраженными нарушениями концентрирующей способности почек. Протеинурия в сочетанной с

паратиреоидэктомией модели была несколько ниже, чем у животных, получавших металл

интрагастрально (рис. 3).

Экскреция белка

(ШЭ Цинк в/ж ш ГПТ 1 мес ■I ГПТ + цинк в/ж

Выводы. Таким образом, проведенные исследования выявили, что экспериментальная гипокальциемия, моделируемая у крыс удалением околощи-товидных желез, при внутрижелудочном введении раствора хлорида цинка уменьшает выраженность изменений электролито-водовыделительной функции почек.

Литература

1. Ахполова, В.О. Изменения содержания кальция и свинца в бедренных костях крыс с хронической свинцовой интоксикацией в условиях экспериментальной гипо- и гиперкальциемии / В.О. Ахполова, В.Б. Брин // Материалы Международной научной конференции «Физиология и патология почек и водно-солевого обмена», посвященной 100-летию со дня рождения профессора Н.Н. Прониной.-Владикавказ, 2012.- С. 42-46.

2. Бузоева, М.Р. Ренальные эффекты хлорида никеля у крыс на фоне гипокальциемии / М.Р. Бузоева, В.Б. Брин // Материалы Международной научной конференции «Физиология и патология почек и водно-солевого обмена», посвященной 100-летию со дня рождения профессора Н.Н. Прониной.- Владикавказ, 2012.- С. 78-82.

3. Владимцева, Т.М. Морфофункциональное состояние клеток костного мозга при свинцовой и цинковой интоксикации / Т.М. Владимцева, И.А. Пашкевич, А.Б. Салмина // Гигиена и санитария.- 2006.- №2.- С. 71-72.

4. Владимцева, Т.М. Мутагенез, индукция клеточной гибели и окислительного стресса при цинковой интоксикации / Т.М. Владимцева, Ю.А.Успенская,

B.В. Нефедова // Гигиена и санитария.- 2002.- №4.-

C. 56-57.

5. Митциев, К. Г. Влияние гиперкальциемии, вы-

званной кальцитриолом, на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы / К.Г. Митциев, В.Б. Брин, А.К. Митциев, О.Т. Кабисов // Владикавказский медико-биологический вестник.- 2012.-

Т. XIV.- №22.- С. 120-123.

6. Хадарцева, М.П. Влияние измененного гомеостазиса кальция на содержание кальция и кадмия в костной ткани крыс при экспериментальном кад-миозе / М.П. Хадарцева, В.Б. Брин // Материалы Международной научной конференции «Физиология и патология почек и водно-солевого обмена», посвященной 100-летию со дня рождения профессора Н.Н. Прониной.- Владикавказ, 2012.- С. 214-223.

Рис. 3. Изменения показателей экскреции белка