CC BY
21
йО! 10.29254/2077-4214-2017-4-3-141-199-202 УДК: 577.1:001.891.5+616.001.3 Пiдручна С. Р., Степанова Г. М.
ДИНАМ1КА ЗМ1Н ПОКАЗНИК1В ЕНДОГЕННО1ШТОКСИКАЦПУ
ЛАБОРАТОРНИХ ЩУР1В Р1ЗНИХ В1КОВИХ ГРУП В УМОВАХ ПОЛ1ТРАВМИ
ДВНЗ «Тернопшьський державний медичний ушверситет iменi I. Я. Горбачевського МОЗ УкраГни» (м. Тернопшь)
h_stepanova@ukr.net
Робота е фрагментом комплексних науково-до-слiдних тем «Експериментальне доотдження зако-номiрностей апоптозу в умовах тяжко! комбЫовано! травми» (№ державно! реестраци 0107и003738), «Дослiдження механiзмiв впливу деяких токсиканпв на бiлково-лiпiдний обмЫ та антиоксидантночмун-ний статус у експериментальних тварин i корекцiя викликаних порушень» (№ державно! реестрацi! 0109Ш01311).
Вступ. Збiльшення кiлькостi травм в усьому свiтi залишаеться однiею з актуальних со^ально-еконо-мiчних проблем сучасност [10-12]. В Укра!нi щороку травми рiзного ступеню тяжкостi отримуе близько 10% населення. Смертнють вiд нещасних випадкiв i травм в Укра!н зростае в середньому на 1% щорiчно
[5].
Однiею iз систем оргаызму, яка зазнае значних змш при полiтравмi, е система детоксикацп. Пору-шення функцiонування цiе! системи призводить до розвитку синдрому ендогенно! iнтоксикацi! (Е1), який супроводжуе захворювання i ускладнення, пов'язанi з пщвищеним розпадом тканин, посиленням про-цеЫв катаболiзму, недостатнiстю функцi! внутрiшнiх оргаыв [9]. Маркерами ендогенно! iнтоксикацi! вва-жають молекули середньо! маси, еритроцитарний шдекс iнтоксикацi!, якi е дешевими i швидкими у ви-конанн [1,2,7,8].
На сьогоднiшнiй день залишаеться до кшця не з'ясованими вiковi механiзми розвитку Е1, немае досконалих патогенетичних пiдходiв до пояснення i прогнозування раннiх та пiзнiх наслщюв полiтравма-тичного ураження.
Мета досл1дження - дослщити вмiст молекул середньо! маси та еритроцитарний шдекс штокси-кацi! у тварин 3, 6 та 24-мюячного вку у раннi та тзы термiни пiсля моделювання полiтравми.
Об'ект I методи досл1дження. В експериментi використано 72 нелiнiйнi бiлi щури вiком 3, 6 та 24 мюя^в. У тварин моделювали тяжку травму [4].
Контрольну групу склали штакты тварини, як утримувалися у стандартних умовах вiварiю. Де-капта^ю тварин проводили пiд легким ефiрним наркозом на 1-шу, 3-тю та 24-ту години та 14 добу експерименту, дотримуючись принципiв бвро-пейсько! конвенцi! iз захисту лабораторних тварин (Страсбург, 1986). Для доотдження використовува-ли сироватку кровi. Ступiнь вираженост токсичного синдрому оцiнювали за вмютом молекул середньо! маси (МСМ) [3] та ендогенного шдексу iнтоксикацi,|,
[6]. Отриманий цифровий матерiал обробляли ме-
тодом варiацiйноI статистики з використанням кри-терiю Стьюдента. Результати вважалися достовiр-ними при значеннях р< 0,05.
Результати дослiдження та Ух обговорення.
Як показали наши дослщження (рис. 1, 2), вмiст МСМ зазнае значних змш. Вмют МСМ254 i МСМ280 збiльшувався у раны та тзы термiни пiсля моделювання пол^равми в усiх вкових груп тварин у порiв-нянн з iнтактними щурами, що вказуе на виражене збтьшення як ланцюгових, так i ароматичних амшо-кислот у складi пептидних компонентiв МСМ. У на-шому дослiдженнi зростання вмюту МСМ254 у кровi щурiв у трьох вiкових групах спостеркалося у раннi термiни пiсля моделювання полггравми, з макси-мальним значенням на 24 годину (рис. 1).
Через годину пюля моделювання пол^равми в груп 3, 6 та 24-мюячних щурiв вмiст МСМ254 збть-шився вiдповiдно на 71%, 49% та 22%. Через 3 години пюля початку експерименту цей показник у 3-х мюячних щурiв на 134% перевищував рiвень штак-тних тварин, у 6-ти та 24-мюячних на 87% та 69% вщповщно. Стрiмке збiльшення вмiсту МСМ254 ми спостер^али на 24 годину пюля моделювання пол^ травми в уЫх вiкових групах. У цей термш найсутте-вiше зростання доотджуваного показника ми зафк сували у статево зртих щурiв 6-мiсячного в^. Його вмiст перевищував рiвень штактних щурiв на 304%. У молодих 3-х мюячних щурiв вiн зрю на 291%, а у старих 24-мюячних - на 272%. На 14 добу пюля по-л^равми в кровi 3, 6 та 24-мюячних щурiв цей показник знизився бтьше нiж у двiчi порiвняно iз 24 годиною, проте до рiвня iнтактних тварин не наблизився.
Аналопчна динамiка змш була зафiксована при дослiдженнi вмюту МСМ280 у кровi щурiв трьох в^ кових груп щурiв (рис. 2).
Через 1 годину пюля моделювання пол^равми вмют МСМ280 у 3-мюячних тварин на 96% перевищував рiвень доотджуваного показника контрольно! групи, у 6-ти та 24-мюячних на 67% та 60% вщповщно. Через 3 години пюля моделювання по-л^равми у кровi 3-мюячних тварин вмют МСМ280 на 253% перевищував рiвень штактних тварин, у 6-ти та 24-мюячних - на 206% та 150%.
Максимального значення вмют МСМ280 сяг-нув через 24 години пюля пол^равми. У 3-мюячних травмованих щурiв вш перевищував рiвень iнтактних тварин на 312%, у 6-ти та 24-мюячних - на 247% i 190%.
На 14 добу експерименту в кровi 3-мюячних щурiв цей показник був на 76% бтьшим порiвняно з
Рис. 1. BMicT МСМ254 (ум. од.) в nna3Mi KpoBi щурiв pi3Horo BiKy пiсля полiтравми (у вiдсотках до рiвня iнтактних тварин) у динамщк
Примпжа. # - р< 0,05.
Рис. 2. BMicT МСМ280 (ум. од.) в KpoBi щyрiв pi3Horo вiкy пiсля пoлiтpавми (у вщсотках до piвня iнтактних тварин) у динамiцi.
Примпжа. # - р< 0,05.
Рис. 3. Величина Ell (%) в плазмi кpoвi щypiв piзнoгo вiкy пicля пoлiтpавми (у вщсотках до piвня iнтактних тварин) у динамщк
Примпжа. # - р< 0,05.
штактними тваринами, у 6-ти та 24-мг сячних тварин - на 53% та 40%.
Зростання вмюту МСМ в opraHi3Mi тварин пюля моделювання полiтравми вказуе на посилення катаболiчних про-цеЫв. Пiдвищення вмiсту МСМ254, до складу яких можуть входити ол^опеп-тиди, фрагменти нуклешових кислот, вищих жирних кислот, триглiцеридiв, може свiдчити про порушення струк-тури мембран гепатоци^в, а МСМ280, компонентами яких можуть бути пури-новi основи, сечова кислота та арома-тичнi амЫокислоти - про пригнiчення детоксикацiйноI функци печiнки.
Одночасно з нагромадженням МСМ у кровi травмованих тварин зростав i сумарний токсичний вплив на мемб-рани еритроцитiв, який проявлявся в достовiрному пiдвищеннi Ell у вс доби експерименту (рис. 3).
Найвищий ступiнь пошкодження еритроцитарних мембран у щурiв усiх дослiджуваних вкових груп спосте-рiгався на 24 годину вщ моменту моделювання полггравми i у 3-мiсячних щурiв на 99 % перевищував рiвень ш-тактних тварин. У груп 6-и та 24 мюяч-них щурiв цей показник на 54% та 45% вщповщно був бтышим, нiж у iнтактних.
Через 1 годину пюля пол^равми величина Ell в груп 3-мiсячних щурiв стала на 32% бтышою вiд рiвня Ытак-тних тварин. У щурiв 6-ти та 24-мюяч-ного в^ дослiджуваний показник мав тенденцiю до зростання.
Через 3 години пюля початку експерименту величина Ell в груп 3-мюяч-них тварин рiзко зросла на 73%, у 6-и та 24-мюячних щурiв - на 40% та 36% вщповщно.
Надалi у нашому експериментi спо-стерiгалося зменшення величини Ell. На 14 добу пюля пол^равми вона в груп 3-мiсячних щурiв стала на 28% бтышою порiвняно з штактними. У статево зрiлих та старих щурiв 6-ти та 24-мюячного вiку у цей термiн величина Ell не суттево зросла порiвняно з контрольною групою.
Висновки. Моделювання полггравми у тварин рiзного вку супроводжува-ласы зростанням як вмюту МСМ, так i величини Ell протягом вЫх доогмджува-них термов експерименту. Ймовiрно цi данi свщчаты про посилення катаболiч-них процеЫв та порушення структури i функци кгмтинних мембран, що супро-воджуетыся наростанням ендогенно! iнтоксикацiI органiзму. Особливост змiн маркерiв ендогенно! iнтоксикацiI були близыкими мiж собою за спрямо-ванiстю та ступенем вираженостi, що
свiдчить про сума^ю токсичних ефектiв. Суттеве збтьшення вмiсту МСМ та величини Ell ми спостерг гали у молодих статево незртих щурiв 3-х мюячно-го вку на 24 годину пюля моделювання полiтравми. У статево зртих та старих за вком тварин 6-ти та 24-мiсячного в^ цi змiни були менш вираженими. Звертае увагу на себе той факт, що на 14 добу екс-перименту у тварин уЫх доогмджуваних груп тварин вмiст МСМ та величина Ell мали тенденцю до зни-
ження, хоча рiвня iHTaKTHOi групи тварин цi показни-ки не досягали.
Перспективи подальших дослiджень. Пер-спективним напрямком подальших дослiджень е можливiсть застосування експериментально! моде-лi для скринiнгового вивчення прогнозу подальшого перебiгу травматичного процесу з урахуванням вку та перюду травматичного ураження i ступеню на-ростання iнтоксикацiйного синдрому.
Лiтература
1. Bondarenko Yu.I. Dynamika pokaznykiv tsytolizu ta endohennoi intoksykatsii v period piznikh proiaviv travmatychnoi khvoroby ta yikh korektsiia tiotryazolinom / Yu.I. Bondarenko, S.M. Prydruha, R.M. Borys // Klinichna ta eksperymentalna patolohiia. - T. KhII.
- 2013. - № 1. - S. 42-45.
2. Kozak D.V. Osoblyvosti pokaznykiv peroksydnoho okysnennia lipidiv v dynamitsi rannoho i piznoho periodu politravmy / D.V. Kozak // Aktualni problemy transportnoi medytsyny. - 2012. - № 3. - S. 103-106.
3. Metody doslidzhennia endohennoi intoksykatsii orhanizmu: metodychni rekomendatsii / M.A. Andreichyn, M.D. Bekh, V.V. Demianenko [ta in.]. - K., 1998. - S. 10-13.
4. Patent na korysnu model 30028 Ukraina MPK 2006 G 09B 23/00 Sposib modeliuvannia politravmy / Sekela T.Ya., Hudyma A.A. (Ukraina); Ternopilskyi meduniversytet. - № U 2007 10471; zaiavl. 21.09.2007; Opubl. 11.2.08; Biul. № 3. - 4 s.
5. Pidhainyi Yu.L. Dynamika biokhimichnykh pokaznykiv syrovatky krovi pry travmatychnykh poshkodzhenniakh nyrok / Yu.L. Pidhainyi // Zaporozhskyi medytsynskyi zhurnal. - 2014. - № 6. - S. 28-31.
6. Sposob diagnostiki jendogennoj intoksikacii / A.A. Togajbaev, A.V. Kurguzkin, I.V. Rikun, R.M. Karibzhanova // Laboratornoe delo.
- 1988. - № 9. - S. 22-24.
7. Stupnytskyi M.A. Dynamika kontsentratsii molekul serednoi masy v patsiientiv iz tiazhkoiu poiednanoiu torakalnoiu travmoiu v hostromu periodi travmatychnoi khvoroby / M.A. Stupnytskyi, V.I. Zhukov, T.V. Horbach, A.Yu. Pavlenko, O.V. Biletskyi // Travma. -2014. - T. 15. - № 4. - S. 46-50.
8. Shano V.P. Sindrom jendogennoj intoksikacii / V.P. Shano, E.A. Kucher // Ostrye i neotlozhnye sostojanija v praktike vracha. - 2011.
- № 1. - S. 35-41.
9. Jendotoksikoz pri tjazheloj sochetannoj travme / I.A. Erohin, S.V. Gavrilin, N.S. Nemchenko [i dr.] // Vestnik hirurgii im. I.I. Grekova.
- 2001. - T. 160, № 5. - S. 120-124.
10. A Review of metabolic staging in severely injured patients / M. Aller, J. Arias, A. Alonso-poza [et al.] // Scand. J. Trauma. Resusc. Emerg. Med. - 2010. - Vol. 18, № 27. - doi: 10.1186/1757-7241-18-27.
11. Asehnoune K. Inflammatory response and polytrauma: an update / K. Asehnoune, A. Йdouard // Reanimation. - 2006. - № 15.
- P. 568-575.
12. Balogh Z. The New Injury Severity Score Is a Better Predictor of Extended Hospitalization and Intensive Care Unit Admission Than the Injury Severity Score in Patients With Multiple Orthopaedic Injuries / Z. Balogh, E. Varga, J. Tomka [et al.] // J Orth Trauma. -2003. - № 17. - P. 508-512.
ДИНАМ1КА ЗМ1Н ПОКАЗНИК1В ЕНДОГЕННОТ 1НТОКСИКАЦИ У ЛАБОРАТОРНИХ ЩУР1В Р1ЗНИХ В1КОВИХ ГРУП В УМОВАХ ПОЛ1ТРАВМИ Пщручна С. Р., Степанова Г. М.
Резюме. Ендотоксикоз е одыею iз центральних ланок патогенезу травматично! хвороби. Стаття присвя-чена вивченню ролi тяжко! травми у розвитку ендогенно! Ытоксикацп в залежност вщ в^ та перюду травматичного процесу. Доведено, що моделювання тяжко! травми супроводжувалося наростанням ендогенно! штоксикаци. Зокрема, спостеркалося зростання як вмюту МСМ, так i величини Е11 впродовж усього експе-рименту у тварин уЫх вкових груп з максимальним значенням у раны перюди (3, 24 години пюля моделювання полггравми). Суттеве збтьшення вмюту МСМ та величини Е11 ми спостеркали у молодих статево незртих щурiв 3-мюячного в^ на 24 годину пюля моделювання пол^равми. У статево зртих та старих за вком тварин 6-ти та 24-мюячного в^ ц змши були менш вираженими. Звертае увагу на себе той факт, що на 14 добу експерименту у тварин уЫх доотджуваних груп вмют МСМ та величина Е11 мали тенденцю до зниження, хоча рiвня штактно! групи тварин не досягали.
Ключовi слова: ендогенна штоксика^я, тяжка i комбЫована травма, експеримент.
ДИНАМИКА ИЗМЕНЕНИЙ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЭНДОГЕННОЙ ИНТОКСИКАЦИИ У ЛАБОРАТОРНЫХ КРЫС РАЗНЫХ ВОЗРАСТНЫХ ГРУПП В УСЛОВИЯХ ПОЛИТРАВМЫ Пидручная С. Р., Степанова Г. Н.
Резюме. Эндотоксикоз является одним из центральных звеньев патогенеза травматической болезни. Статья посвящена изучению роли тяжелой травмы в развитии эндогенной интоксикации в зависимости от возраста и периода травматического процесса. Доказано, что моделирование тяжелой травмы сопровождалось нарастанием эндогенной интоксикации. В частности, наблюдался рост как содержания МСМ, так и ЭИИ в течение всего эксперимента у животных всех возрастных групп с максимальным значением в ранние периоды (3, 24 часа после моделирования политравмы). Существенное увеличение содержания МСМ и ЭИИ мы наблюдали у молодых половонезрелых крыс 3-х месячного возраста на 24 час после моделиро-
вания политравмы. У половозрелых и старых по возрасту животных 6-ти и 24-месячного возраста эти изменения были менее выраженными. Обращает внимание на себя тот факт, что на 14 сутки эксперимента у животных всех исследуемых групп содержание МСМ и величина ЭИИ имели тенденцию к снижению, хотя уровня интактной группы животных не достигали.
Ключевые слова: эндогенная интоксикация, тяжелая и комбинированная травма, эксперимент.
DYNAMICS OF ENDOGENIC INTOXICATION INDICATORS CHANGES IN LABORATORY RATS OF DIFFERENT AGE GROUPS IN CONDITIONS OF POLYTRAUMA
Pidruchna S. R., Stepanova H. M.
Abstract. The detoxification system is one of the body systems that undergoes significant changes in polytrauma. Violation of this system functioning leads to the development of endogenous intoxication (EI) syndrome which accompanies the diseases and complications associated with increased tissue decomposition, increased catabolism, internal organs insufficient function. To date, the age-related development mechanisms of EI are still unclear; there are no perfect pathogenetic approaches to explaining and predicting the early and late effects of polytraumatic lesions.
The aim of the study - to investigate the content of EI markers - average molecular weight and the erythrocytic intoxication index value in animals of 3, 6 and 24 months of age at early and late time after the polytraumatic simulation.
72 non-linear white rats aged 3, 6 and 24 months were used in the experiment. Animals were modeled for severe trauma. The control group consisted of intact animals, which were kept under standard vivarium conditions. Deactivation of animals was performed under light, etheric anesthesia at the 1st, 3rd and 24th hour and 14th day of the experiment. Blood serum was used for the study. The toxic syndrome severity degree was estimated by the content of average molecular weight (AMW) and the endogenous intoxication index.
As our studies have shown, the content of AMW undergoes significant changes. The content of AMW254 and AMW280 was increased at early and late terms after the polytrauma simulation in all age groups of animals compared to intact rats, indicating a pronounced increase in both the chain and aromatic amino acids in the peptide components of AMW. In our study, the content AMW of AMW254 in rats' blood in three age groups was observed in early stages after the polytraumatic simulation, with a maximum value at the 24th hour. A similar dynamics of changes was observed in the study of AMW280 content in the blood of rats in three age groups of rats.
An increase in the AMW content in the body of animals after the polytrauma simulation indicates in catabolic processes intensification. The AMW254 content increase, which may include oligopeptides, nucleic acid fragments, higher fatty acids, triglycerides, may indicate a violation of the hepatocyte membranes structure, and AMW280, which may be purine bases, uric acid and aromatic amino acids - the inhibition of the liver detoxification function.
Simultaneously with the AMW accumulation in the blood of injured animals, the total toxic effect on the erythrocyte membrane also was increased, which manifested itself in a significant increase in eretrocytic intoxication index (EII) in all days of the experiment.
The highest damage degree to erythrocytic membranes in rats of all studied age groups was observed at the 24th hour from the time of the polytrauma simulation and in 99 % in 3-months-old rats exceeded the level of intact animals. In the group of 6 and 24 months-old rats, this figure was 54 % and 45 %, respectively, higher than in intact
Consequently, the polytrauma simulation in animals of all ages was accompanied by an increase in both the content of AMW and EII value during all terms of the experiment. Probably these data indicate the catabolic processes intensification and the structure and function of cell membranes violation, which is accompanied by an increase in endogenous intoxication of the body. The features of changes in endogenous intoxication markers were close in their direction and severity, indicating toxic effects summation. A significant increase in the content of AMW and EII values we observed in young, non-sexually immature rats of 3 months of age at the 24th hour after the simulation polytrauma. In pubescent and old-age animals of 6 and 24 months of age these changes were less pronounced. Attention is drawn to the fact that on the 14th day of the experiment in animals of all studied groups, the content of AMW and EII value tended to decrease, although the level of the intact group of animals did not reach these rates.
Keywords: endogenous intoxication, severe and combined trauma, experiment.
Рецензент - проф. Костенко В. О.
Стаття надшшла 13.10.2017 року
