CC BY
65
му типу // Арх. анат., гист., эмбр. - 1990. - №98 (6). - С. 30 - 38.
9. Костенкова В.Н., Никольская К.А. Сохранность памятных следов у крыс, перенесших 10-минутную клиническую смерть // Журн. высш. нервн. деят. - 2001. №3. - С. 329 - 338.
10. Корели А.Г. Гиппокамп и эмоции. - Тбилиси: Мецниереба, 1989. - 108 с.
11. Корпачев В.Г., Лысенков С.П., Телль Л.З. Моделирование клинической смерти и постреанимацион-ной болезни у крыс // Патол. физиология и эксперим. терапия. - 1982. - №3. - С. 78 - 80.
12. Левшина И.П., Гехт К., Игуен Ван-хай. К значению односторонненго и двустроннего повреждения гиппокампа в регуляторных процессах центральной нервной системы // Журнал высшей нервной деятельности. - 1977. - №17. - С. 366 - 368.
13. Лысенков С.П., Корпачев В.Г., Тель Л.З. Балльная оценка общего состояния крыс, перенесших клиническую смерть. Клиника, патогенез и лечение неотложных состояний. - Новосибирск, 1982. - С. 8-13.
14. Новикова М.Р., Шарова Е.В., Куликов М.А. И др. Клинические эффекты латерализованного стволово-гиппокампального и стволово-орбитофронтального повреждений мозга крыс. Материалы 2-й Всерос. научн. конф. «Актуальн.вопр. функц. межполушарн. асимметр.». - М., 2003. - С.205-209.
15. Орловская Д.Д. Клещинов В.Н. Нейрон в гиперхромном состоянии // Журнал невропат. и психиатрии. - 1986. - Т 87, №7. - С. 981 - 988.
16. Отмахов Н.А. Нейрональная сеть гиппокампа // Успехи физиологических наук. - 1993. - Т 24, №4. -С. 79 - 101..
17. Саморукова И.В. Постреанимационные изменения пирамидных нейронов гиппокампа: цитохимический и морфометрический анализ: автореф. дис. ... канд. биол. наук. - М., 2003.
18. Семченко В.В. Степанов С.С., Боголепов Н.Н. Синаптическая пластичность головного мозга (фундаментальные и прикладные аспекты). - Омск, 2008. - 400 с.
19. Халафян А.А. STATISTICA 6. Статистический анализ данных. 3-е изд. Учебник. - М.: «Бином-Пресс», 2008. - 512 с.
20. Paxinos G., Watson A. The rat brain in stereotaxic coordinates. Toronto: Acad. Press; 1982.
УДК б1б-002:б12.423
© Л.В. Плаксина, Ф.И. Мухутдинова, К.А. Триандафилов, М.М. Миннебаев, 2009
Л.В. Плаксина, Ф.И. Мухутдинова, К.А. Триандафилов, М.М. Миннебаев БАЛАНС МИКРОЭЛЕМЕНТОВ В ЛИМФЕ И КРОВИ ПРИ ПИРОГЕНАЛОВОЙ ЛИХОРАДКЕ
Медицинский университет, г. Казань
Целью исследования явилось изучение динамики содержания микроэлементов меди, марганца, цинка, селена методом масс-спектрометрии в лимфе грудного протока и сыворотке венозной крови крыс при экспериментальной лихорадке, которую воспроизводили введением пирогенала. В лимфе выявлено увеличение содержания марганца, меди и селена, а в крови - снижение уровня всех микроэлементов. Мы полагаем, что при лихорадке лимфатическая система поставляет микроэлементы из органов-депо в кровоток, пополняя возникающий дефицит и, тем самым, поддерживая их уровень в общей циркуляции.
Ключевые слова: лимфа, кровь, лихорадка, марганец, медь, цинк, селен
L.V. Plaksina, F.I. Muxutdinova, K.A. Triandafilov, M.M. Minnebaev MICROELEMENT BALANCE IN LYMPH AND BLOOD IN EXPERIMENTAL PYROGEN-INDUCED FEVER
The goal of the study was to investigate the level of several microelements (copper, manganese, zinc and selenium) in thoracic lymphatic duct and venous blood in experimental fever reaction. Fever was induced by injection of lipopolysaccharide pyrogenic substance (pirogenal). The microelement content was determined by using mass spectrometry analysis. We observed the increased amount of the all microelements in lymphatic thoracic duct. In contrast the level of the microelements in venous blood was decreased. We conclude that in experimental fever the lymphatic system can deliver the microelements from the depot tissues to the bloodstream, thereby restoring their deficiency and maintaining their level in systemic circulation.
Key words: lymph, blood, fever, manganese, copper, zinc, selenium
Известно, что, как лимфатическая система влияет на обмен микроэлементов при различных патологических процессах, так и изменения в содержании микроэлементов влияют на функциональную активность лимфангионов лимфатических сосудов, замыкая цепь ауторегуляции. Кроме того, микроэлементный обмен является основой для других видов обмена. Опосредованно через
формирование активных ферментных групп микроэлементы могут инициировать более глубокие и порой необратимые нарушения [3]. Исходя из изложенного, целью настоящего исследования явилось изучение динамики содержания микроэлементов меди, марганца, цинка, селена в лимфе грудного лимфатического протока (ГЛП) и сыво-
ротке венозной крови при пирогеналовой лихорадке в эксперименте.
Материал и методы
Эксперименты выполнены на 33 беспородных крысах обоего пола массой 180-220 г. Лихорадку воспроизводили ежедневным однократным внутримышечным введением фармакопейного препарата пирогенала в дозе 100 мкг на 1 кг массы тела в течение трех дней. Контрольным животным вводили апирогенный физиологический раствор по той же методике. Лимфу получали у наркотизированных крыс (этаминал натрия в дозе 50 мг на 1 кг массы тела внутримышечно) путем прокола устья ГЛП у места его впадения в левый венозный угол, венозную кровь - из нижней полой вены. В биологических жидкостях определяли содержание марганца, меди, цинка и селена методом масс-спектометрии. Эвтаназию животных осуществляли введением летальной дозы наркотического вещества. Результаты обработаны статистически с использованием критерия Стьюдента.
Результаты и их обсуждение
Исследования показали (табл. 1), что трехкратная инъекция пирогенала сопровождалась увеличением содержания марганца, меди и селена в лимфе ГЛП соответственно на 23, 33 и 34% по сравнению с контрольными животными. В то же время в сыворотке крови (табл. 2) наблюдалось снижение уровня всех исследованных микроэлементов: марганца - на 42, меди - на 44, цинка - на
18, а селена - на 26%.
Таблица 1.
Содержание меди, марганца, цинка и селена в лимфе ГЛП крыс при __________________пирогеналовой лихорадке (М±т)____________________
Исследуемые параметры (мкмоль/л) Контрольные животные (п=9) Введение пиро-генала (п=10)
марганец 0,069±0,010 0,085±0,009*
медь 21,69±3,71 28,85±2,16*
цинк 19,55±1,05 21,78± 1,97
селен 6,94±0,59 9,31±0,89*
* Р< 0,05
Таблица 2
Содержание меди, марганца, цинка и селена в сыворотке венозной крови _______________крыс при пирогеналовой лихорадке (М±т)___________________
Исследуемые параметры (мкмоль/л) Контрольные животные (п=7) Введение пирогенала (п=8)
марганец 0,108±0,012 0,063±0,016*
медь 33,60±2,18 18,73±1,04*
цинк 27,59±0,83 22,56±0,90**
селен 13,78±0,54 10,24±0,43***
* Р<0,001. ** Р<0,01. *** Р<0,05.
Обсуждая полученные результаты, следует отметить, что марганец быстро элиминируется из кровеносного русла в ткани, прежде всего в печень. Он активно усваивается митохондриями клеток как необходимый кофермент окислительновосстановительных реакций. Микроэлемент входит в состав ключевого фермента, осуществляющего защиту клетки от активных кислородных молекул - марганец-содержащую супероксиддис-мутазу (Мп-СОД). При этом надо помнить, что у млекопитающих существует две формы СОД: одна содержит марганец, а другая - медь и цинк. Причем, локализация их в клетке различна: Мп-СОД расположена в митохондриях, а Си, 2п-СОД - в цитозоле [10]. Одним из стимуляторов синтеза Мп-СОД является эндогенный пироген интерлейкин-1. С другой стороны, ионы Мп2+ вызывают
спонтанную продукцию интерлейкина-1 [4]. Следовательно, при сниженном содержании марганца продукция Мп-СОД может уменьшаться не только из-за субстратного недостатка, но и за счет сниженного стимулирующего влияния интерлейкина-1. Повышение содержания марганца в лимфе при лихорадке в наших экспериментах может иметь и детоксицирующий эффект, поскольку этот микроэлемент играет роль в процессах нейтрализации продуктов катаболизма белка [2].
Известно, что медь первоначально связывается с металлопротеином в печени, в дальнейшем включаясь в церуллоплазмин и другие медьсодержащие ферменты. В зависимости от концентрации меди она может выступать и как прооксидант, инициируя образование О2_ и ОН-, и как антиоксидант [7]. С другой стороны, приводятся факты значительного усиления процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) в митохондриях и мик-росомах печени и плазме крыс при одновременном снижении активности СОД, каталазы и глутатион-пероксидазы на фоне купродефицита [5]. Являясь, наряду с цинком, неотъемлемой частью СОД, медь выступает в роли антиоксиданта, защищая клетку от повреждения.
Ионы цинка не участвуют в окислительно -восстановительных процессах, но они способствуют стабилизации сульфгидрильных групп, предупреждая их окисление ионами меди и железа [8]. Цинк индуцирует экспрессию в клетках белков-металлопротеинов и белков-иммунофиллинов. Последние являются частью универсального механизма клеточной защиты от стрессорных повреждений [6]. Кроме того, цинк стимулирует высвобождение ФНОа, который является эндогенным пирогеном, и может выходить из депо под влиянием глюкокортикоидов [9], уровень которых при лихорадке возрастает[1].
Установлено, что селен обладает выраженными антиоксидантными свойствами, которые связаны с тем, что он входит в состав ферментов-антиоксидантов, в первую очередь, глютатионпе-роксидазы (ГПО). Помимо ГПО, обнаружен еще один селенсодержащий энзим -
фосфолипидгидропероксиглутатионпероксидаза, которому приписывается способность восстанавливать в липидной фазе мембран гидроксипроиз-вод-ные, гидропероксиды фосфолипидов, холесте-рола, тем самым угнетая ПОЛ в клетке. Кроме того, селен способствует выработке эндогенных антиоксидантов белковой и липидной природы [7].
Резюмируя приведенные выше рассуждения, мы полагаем, что увеличение содержания марганца, меди и селена в центральной лимфе при лихорадке - факт, заслуживающий особого внимания. По нашему мнению, они поступают с лимфой, оттекающей от печени и кишечника, и это является свидетельством того, что лимфатическая система поставляет микроэлементы в кровоток, пополняя возникающий их дефицит и, тем самым, поддерживая уровень в общей циркуляции. Снижение же содержания изученных микроэлементов в сыворотке крови при лихорадке, возможно обуслов-
лено их избыточным потреблением, в том числе и Таким образом, при лихорадочной реакции
на поддержание процессов антиоксидантной за- лимфатическая система является резервуаром для
щиты организма. микроэлементов и участвует в регуляции их ба-
ланса в биологических жидкостях организма.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абдуллин Г.З., Медведева Г.И., Нилова П.Л. Влияние лихорадочной реакции на реактивность коры надпочечников //Бюлл. экспер. биол. и мед. -1980. -№ 6.-С. 669-671.
2. Авцын А.П.. Жаворонков А.А., Риш М.А., Сторочкова Л.С. Микроэлементозы человека.- М.: Медицина, 1991.- 496с.
3. Ефремов А.В., Антонов А.Р., Начаров Ю.В. Лимфология экстремальных состояний.- М: Триада-Х, 2005.- 248с.
4. Жаворонков А.А., Кудрин А.В. Микроэлементы и естественная киллерная активность // Архив патологии. - 1996. - №6.-С. 65-70.
5. Кухарь В.П., Луйк А.И., Могилевич С.Е. Химия биорегуляторных процессов.- Киев: Наукова Думка, 1991.- 236с.
6. Меерсон Ф.З. Адаптационная медицина: механизмы и защитные эффекты адаптацию - М.: Гипоксия, 1993. - 332с.
7. Меньщикова Е.Б., Зенков Н.К. Антиоксиданты и ингибиторы радикальных окислительных процессов //Успехи совр. биол.- 1993.-№3.- С.442-453.
8. Dubick M.A. Zinc status and recombinant human interleukin 1b-induced alyerations in mineral metabolism following surgical stress in rats / M.A. Dubick, L.M. Bui, L.G. Carpenter, C.L. Keen // Circ. Schock. - 1993. -Suppl. 2. - P. 47.
9. Kondo H. Trace elements movement and oxidative stress in sceletal muscle atrophied by immobilization / H. Kondo, M. Miura, I. Nagakaki et al.// Am. J. Physiol. - 1992. - Vol. 262, N.1, Pt. 1. - P. E583-590.
10. Nikolova P. Effect of manganese on essential trace element metabolism. Tissue concentrations and excretion of manganese, iron, cooper cobalt and zinc / P. Nikolova // J. Trace Elem. Med. - 1993. - Vol. 10. - N. 3. - P. 141-147.
