АТФ-азная активность и уровень ионов в сердечной ткани при экспериментальном адреналиновом повреждении и проведении клеточной трансплантации

Богородская Светлана Леонидовна; Клинова Светлана Николаевна; Голубев Сергей Степанович; Зарицкая Лариса Васильевна; Батунова Елена Владимировна; Ежикеева Светлана Дмитриевна; Тен Марина Николаевна; Курильская Татьяна Ефимовна; Пивоваров Юрий Иванович

7. Чучалин А.Г Глобальная стратегия лечения и профилактики бронхиальной астмы / Под ред. А.Г. Чучалина. — М.: Атмосфера, 2007. — 108 с.

8. Чучалин А.Г., ЧернякБ.А., Буйнова C.H, Pаcпpоcтpаненноcть и клинико-аллеpгологичеcкая xаpактеpиcтика бpонxиальной астмы в Восточной Cm6mpm // Пульмонология. — 1999. — №1. — С. 42-49.

Информация об авторах: 664079, Иркутск, м/н Юбилейный, 100, ИГИУВ, кафедра педиатрии. Бородина Анна Александровна — аспирант;

Буйнова Светлана Николаевна — ассистент, к.м.н.

Брегель Людмила Владимировна — заведующий кафедрой, д.м.н., профессор.

КУРИЛЬСКАЯ Т.Е., ПИВОВАРОВ Ю.И. — 2010

АТФАЗНАЯ АКТИВНОСТЬ И УРОВЕНЬ ИОНОВ В СЕРДЕЧНОЙ ТКАНИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ АДРЕНАЛИНОВОМ ПОВРЕЖДЕНИИ И ПРОВЕДЕНИИ КЛЕТОЧНОЙ ТРАНСПЛАНТАЦИИ

С.Л. Богородская1, С.Н. Клинова1, С.С. Голубев1, Л.В. Зарицкая2, Е.В. Батунова2, С.Д. Ежикеева1,

М.Н. Тен1, Т.Е. Курильская1, Ю.И. Пивоваров1 (1НЦ реконструктивно-восстановительной хирургии СО РАМН, г. Иркутск, директор — чл.-корр. РАМН, д.м.н., проф. Е.Г. Григорьев, лаборатория биохимии, зав. — к.б.н. С.Л. Богородская; 2Иркутский государственный институт усовершенствования врачей, ректор — д.м.н., проф. В.В. Шпрах, центральная научно-исследовательская

лаборатория, зав. — к.м.н. А.В.Стародубцев)

Резюме. Изучали влияние ксеногенных неонатальных сердечных клеток на АТФ-азную активность и уровень ионов в сердечной ткани крыс при адреналиновом повреждении. Было установлено, что клеточная трансплантация способствовала сохранению, раннему восстановлению и активации АТФаз, что приводило в ранние сроки эксперимента к более высокому уровню вовлеченных в процесс адаптации ионов: кальция, магния, калия.

Ключевые слова: сердце, адреналин, клеточная трансплантация, АТФазы, ионы

ATPASE ACTIVITY AND LEVELS OF IONS IN CARDIAC TISSUE IN EXPERIMENTAL ADRENALIN INJURY CONDUCT AND

CELL TRANSPLANTATION

S.L. Bogorodskaya1, S.N. Clinova1, S.S. Golubev1, L.V. Zaritskaya2, E.V Batunova2, S.D. Ezhikeeva1,

M.N. Ten1, T.E. Kurilskaya1, J.I. Pivovarov1 ('Science Centre of the Reconstructive and Restorative Surgery of the East-Siberian Science Centre SB RAMS, Irkutsk;

2Irkutsk State Institute for Medical Advanced Studies)

Summary. The authors studied the impact of xenogeneic neonatal heart cells on ATPase activity and the level of ions in cardiac tissue of rats with adrenal damage. It was found that cells transplantation contributed to the preservation, restoration and early activation of ATPase, which resulted in the early stages of the experiment to a higher level involved in the process of adaptation of the ions: calcium, magnesium, potassium

Key words: heart, adrenaline, cell transplantation, ATPase, ions.

В более ранних работах описывалась способность клеточной трансплантации уменьшать величину повреждения миокарда [1]; ограничивать нарушение биохимических процессов, в том числе, АТФазной активности: было показано ограничение ее подавления в период угнетения метаболизма, и последующее раннее и интенсивное восстановление [2]. То есть, можно полагать, что трансплантация способствует меньшему нарушению ионного транспорта в миокарде.

Цель данной работы: изучить влияние клеточной трансплантации на уровень ионов в сердечной ткани при адреналиновом повреждении.

Материалы и методы

Эксперимент проводили на беспородных крысах, самцах, весом 200-250 г. 1-я группа — здоровые крысы (п=12) — параметры, определенные в данной группе принимали как исходные. Адреналиновый стресс моделировали однократным подкожным введением 0,1%-ного раствора адреналина в дозе 0,2 мг на 100 г массы: животным контрольной группы (2 гр., п=80) — сразу после адреналина вводили 0,5 мл физиологического раствора; животным опытной группы (3 гр., п=61) — также сразу после введения адреналина подкожно инъецировали изолированные сердечные клетки новорожденного кролика в дозе 500 тыс. клеток в 0,5 мл физиологического раствора.

Сердца крыс забирали через 1, 4, 8, 12, 16, 24 часа от начала эксперимента и помещали в жидкий азот. В образцах

сердца определяли кальций и магний с помощью стандартных наборов реактивов фирмы «Biocon», Германия; натрий и калий — наборами реактивов «Human», Германия. Суммарную активность АТФаз определяли по приросту неорганического фосфата. Для исследования активности креатинкиназы (КК) применяли реактивы «Biocon»; лак-татдегидрогеназу 1 (ЛДГ1) оценивали по ее а-гидроксибу

Таблица 1

Морфологические параметры миокарда у крыс: здоровых (n=12), с введением адреналина (контроль, n=80) и с введением адреналина и ксеногенных сердечных клеток (опыт, n=52), M ± m

Площадь поперечного сечения кардиомиоцитов (мкм2) Суммарная площадь очагов некроза в поле зрения при увеличении х200 (мкм2)

Контроль Опыт Контроль Опыт

Исходное значение 207,0±б

1 час 212,9±8,2 210,7±7,7

4 час 234,8±5,1* 217,5±8,2*,**

8 час 248,4±7,8* 229,б±3,3*,**

12 час 254,2±4,7* 240,б±3,5*,** 7,2±0,5

16 час 298,1±4,4* 24б,2±5,3*,** 20,5±0,4 11,5±0,4**

24 часа 30б,0±4,7* 251,8±б,7*,** 228,б±5,3 б0,5±2,4**

Примечание: * р<0,05 — по сравнению с исходным значением; ** р<0,05 — по сравнению с контролем.

Рис. 1. Влияние трансплантации ксеногенных неонатальных сердечных клеток на ферментативную активность в сердечной ткани. * - Р<0,05 по сравнению со здоровыми, ** - Р<0,05 по сравнению с контролем.

тиратдегидрогеназной активности реактивами «Согшау», Польша. Использовали полуавтоматический биохимический анализатор «Бокі,

Ольвекс», Россия.

Световую микроскопию образцов миокарда выполняли с помощью компьютерной видеосистемы <^иапИше1 5501 "^>, Ьеіса,

Англия.

Статистическую обработку результатов проводили с применением программы «^аИзйса» с использованием непараметрического и-критерия Манна-Уитни. Значимыми считали различия при p<0,05.

была значительно и достоверно повышена (рис. 1). Это свидетельствует о том, что в группе с трансплантацией трансмембранный транспорт активирован, а в контрольной группе — скорее угнетен. В этот срок в группе с трансплантацией отмечается повышение уровня кальция, магния и калия (рис. 2). В этот же срок — 1 час, опытная и контрольная группа отличаются и по уровню натрия: после трансплантации происходит значительное снижение его уровня в сердечной ткани, а в контрольной группе его значение остается без изменения (рис. 2). Таким образом, активация АТФаз в сердечной ткани животных с трансплантацией соответствовала повышению уровня ионов, поступающих в клетки за счет активного транспорта. За счет последнего также происходит уменьшение уровня натрия.

В свою очередь, увеличению уровня двухвалентных ионов — кальция и магния, которые являются известными активаторами ферментов и синтеза белков, соответствует сохранение и более ранняя активация ЛДГ1: к 1 часу в сердечной ткани животных с трансплантацией отмечается ее повышение до максимума, что достоверно отличается и от исходного значения и от величины в контрольной группе (рис. 1). Активность креатинки-назы также повышается раньше: к 4 часам отмечается максимальное значение, более высокое, чем в контроле (рис.1). С понижением содержания в сердечных клетках калия и повышением натрия связывают изменения в осмотических процессах, отек кардиомиоцитов и их повреждение. Вероятно, с изменением соотношения калия и натрия, которое имеет место в результате влияния клеточной трансплантации, связаны отмечаемые при морфологическом исследовании меньший отек кардио-миоцитов, о чем свидетельствуют достоверные отличия в динамике площади поперечного сечения кардиомио-цитов, и меньшая величина суммарной площади очагов некроза на сердечных срезах (табл.1).

Восстановление и активация АТФаз в сердечной ткани контрольных животных происходили позднее, чем в опытной группе — повышение отмечено при 4-, 8-, 12часовом исследовании, максимум динамики пришелся на 8 часов. Тенденция к восстановлению кальция имелась в те же сроки, максимум при восстановлении отмечен в 12-часовом образце, при этом, повышение было менее значительное, чем в опытной группе — величина близка к исходному значению. Максимум магния при восстановлении приходится на 12 часов и также близок к исходному уровню. Та же закономерность отмечается и для калия.

Восстановление и активация других ферментов также соответственно запаздывает: максимум активности креатинкиназы сдвинут к 8 часам: величина при этом выше и исходной, и активности в сердечной ткани опытных животных. В динамике ЛДГ 1 к этому сроку намечается тенденция к восстановлению активности,

Результаты и обсуждение

Если в контрольной группе к 1 часу эксперимента имелась тенденция к понижению АТФазной активности в сердечной ткани, то в группе с проведением клеточной трансплантации активность АТФаз в этот срок

Рис. 2. Влияние трансплантации ксеногенных неонатальных сердечных клеток на содержание в сердечной ткани ионов. * - Р<0,05 по сравнению со здоровыми, ** - Р<0,05 по сравнению с контролем.

но ее превышения исходных значений не происходит.

К концу суточного эксперимента АТФазная активность и уровни ионов в сердечной ткани сравниваемых групп достоверно не отличались. К 24 часам отмечается значимое снижение активности ЛДГ 1 в обеих группах. Активность креатинкиназы значительно понижается в сердечной ткани контрольной группы, при трансплантации — ее уровень остается достоверно выше, чем в контроле и близок к исходной величине.

Таким образом, вероятно, сразу же после введения адреналина в сердечной ткани животных обеих групп происходила вызванная адреналином интенсификация метаболических процессов с существенной затратой энергетических и пластических субстратов, их истощением и последующим подавлением метаболизма. Этот процесс был в большей степени выражен у животных контрольной группы, у которых к 1 часу наблюдалось уменьшение активности ферментов и по-

нижение уровня ионов. В сердечной ткани животных с трансплантацией в ранние сроки эксперимента еще наблюдается активация метаболических процессов, в частности — АТФаз. Ограничению нарушения работы АТФаз, их раннему восстановлению соотвествовала динамика ионов с повышенным уровнем в ранние сроки. Сохранение и повышение содержания двухвалентных ионов — кальция и магния являлось необходимым условием развития адаптации: восстановления и активации метаболических процессов, в том числе, различных ферментов [2], синтеза белков [3], энергетики [4,5]. Изменение в соотношении калия и натрия, вызванное трансплантацией, видимо, способствовало меньшему отеку кардиомиоцитов. В итоге, в группе с подкожной ксеногенной трансплантацией сердечных клеток происходило ограничение развития повреждения, что подтверждается меньшей величиной суммарной площади очагов некроза.

ЛИТЕРАТУРА

1. Hill J.M., Orlic D., Arai А.E. // Circ. Res. — 2002. — V. 91, N 12. — P.1092-1102.

2. Богородская С.Л., Клинова С.Н., Микашова М.Б. и др. Трансплантация ксеногенных кардиомиоцитов при экспериментальном адреналиновом повреждении миокарда: ферментативная активность и морфологические параметры // Клеточные технологии в биологии и медицине. — 2008. — №8. — С.132-136.

3. Рунович А.А., Войников В.К., Курильская Т.Е. и др. Индукция белков теплового шока в сердечной мышце при ка-техоламиновом миокардите, коррегированном методом клеточной трансплантации // Седьмая ежегодная сессия НЦ ССХ

им. А.Н.Бакулева РАМН«Сердечно-сосудистые заболевания»: Тез.докл. и сообщ., Москва, 25-27 мая 2003 г. // Бюлл. НЦ ССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. — 2003. — Т.4, №6. — С. 208.

4. Богородская С.Л., Клинова С.Н., Гутник И.Н. и др. Оценка энергетических показателей миокарда при моделировании адреналинового повреждения в условиях клеточной трансплантации // Клеточные технологии в биологии и медицине. — 2009. — №3. — С.154-157.

5. Клинова С.Н., Богородская С.Л., Курильская Т.Е. и др. Динамика адениловых нуклеотидов в раннем периоде инфаркта миокарда и при его коррекции клеточной трансплантацией // Сибирский медицинский журнал (Иркутск). — 2009. — Т.86, №3. — С.38-41.

Информация об авторах: 664079, г. Иркутск, м/р Юбилейный, 100, а/я 23, тел. (3952) 46-52-70; e-mail: [email protected] Богородская Светлана Леонидовна — заведующая лабораторией, к.б.н. Клинова Светлана Николаевна, Голубев Сергей Степанович — доцент, к.м.н., Зарицкая Лариса Васильевна, Батунова Елена Владимировна,

Тен Марина Николаевна,

Курильская Татьяна Ефимовна — профессор, д.м.н.,

Ежикеева Светлана Дмитриевна, Пивоваров Юрий Иванович — профессор, д.м.н.

КАЧЕСТВО ЖИЗНИ И ФУНКЦИЯ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ У ПАЦИЕНТОВ С ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНЬЮ ЛЕГКИХ И КОМОРБИДНОЙ СТЕНОКАРДИЕЙ

А.А. Хамаева1, Ф.И. Белялов2 ^Иркутский государственный медицинский университет, ректор — И.В. Малов, кафедра факультетской терапии, зав. — д.м.н., проф. Н.М. Козлова; 2Иркутский государственный институт усовершенствования врачей, ректор — д.м.н., проф. В.В. Шпрах, кафедра гериатрии и геронтологии, зав. — к.м.н., доц. В.Г. Пустозеров)

Резюме. В настоящей работе изучены клинико-функциональные показатели и качество жизни у пациентов с хронической обструктивной болезнью легких и коморбидной стабильной стенокардией. Показано, что сочетание хронической обструктивной болезни легких и стенокардии больше ограничивает повседневную жизнь и вызывает озабоченность пациента, чем изолированное респираторное заболевание, тем самым значительно снижая качество жизни больных. У пациентов с сочетанием хронической обструктивной болезни легких и стенокардией выше риск других коморбидных заболеваний.

Ключевые слова: стенокардия, хроническая обструктивная болезнь легких, коморбидность, качество жизни.

QUALITY OF LIFE AND LUNG FUNCTION IN PATIENTS WITH CHRONIC OBSTRUCTIVE PULMONARY DISEASE AND COMORBID STABLE ANGINA

A.A. Khamaeva1, F.I. Belyalov2 (Irkutsk State Medical University; 2Irkutsk State Institute for Medical Advanced Studies)

Summary. The research was studied the clinical state and quality of life in patients with chronic obstructive pulmonary disease and comorbid stable angina. It was shown that the combination of chronic obstructive pulmonary disease and stable angina limits the daily life and more concerned patients than the only respiratory disease and also reduced the quality of life