CC BY
33
ряда, обнаружено, что в ранние сроки воздействия угля и твердых продуктов его сгорания изменения определяются у мышей, получавших 0,25 г золы, как и спад числа лейкоцитов и лимфоцитов. После 11 недель у животных, получавших уголь и золу в дозе
0,25 г, выявлен лейкоцитоз. При рассмотрении фракций зернистых лейкоцитов, у всех животных обнаружено снижение ней-трофилов. При нейросетевом анализе этот показатель высокоинформативен у животных, получавших 0,5 г золы. У мышей, получавших уголь и золу во всех дозах, выявлен лимфоцитоз.
Энтеральное поступление частиц угля и твердых продуктов его сгорания вызывает колебания в пределах диапазона нормы величин показателей белой и красной крови, которые связаны с дозой вводимых веществ и временем их поступления. Эти изменения состояния периферической крови характеризуют развитие компенсаторных адаптационных процессов. С помощью нейросе-тевого классификатора установлено, что при первичной реакции организма на введение угля и твердых продуктов его сгорания число ретикулоцитов имеет высокий уровень информативности. В основе компенсаторной реакции организма экспериментальных животных на введение угля и твердых продуктов его сгорания лежит изменение в содержании ретикулоцитов.
Литература
1. Базелюк Л.Т.// Гигиена и санитар.- 2003.- № 4.- С. 55.
2. Байманова А.М., Кулкыбаев ГА.// Докл. 8 Межд. конгр. по иммунореабилитации «Аллергия, иммунология и глобальная сеть».- Канны, 2002.- С. 21-24.
3. Горбань А.Н., Россиев ДА. Нейронные сети на персональном компьютере.- Новосибирск: Наука, 1996.-276 с.
4. Горбань А.Н. и др. Нейроинформатика.- Новосибирск: Наука, 1998.- 296 с.
5. Ибраева Л.К.// Медицина труда и промышленная экология.- 2004.- № 11.- С. 44-48.
6. Истмаилова А.// Гигиена и санита.- 2006.- №2.- С. 37.
7. Леканова С. С.// Медицина труда и промышл. экология.- 2001.- № 11.- С. 16-19.
8. Олещенко А.М.// Медико-экологические проблемы работающих.- 2004.- № 4.- С. 51-54.
9. Панев Н.И., Ройзен Л.Я. / В кн.: Клинические аспекты профессиональной патологии.- Ленинск-Кузнецк, 2002.- С. 29.
10. Семенихин В..А.Н Бюл. Вост.-Сиб. НЦ СО РАМН.-2004.- № 4.- С. 33-37.
УДК 591.82
ЭПИФИЗАРНАЯ РЕГУЛЯЦИЯ ЦИРКАДИАННОГО РИТМА ПРОЛИФЕРАЦИИ КЛЕТОК ГЕРМИНАТИВНОГО ЦЕНТРА ЛИМФАТИЧЕСКОГО ФОЛЛИКУЛА ТРАХЕОБРОНХИАЛЬНЫХ ЛИМФАТИЧЕСКИХ УЗЛОВ БЕЛЫХ КРЫС
С.М. СЛЕСАРЕВ, В.И. АРАВ*
Ритмичность функционирования является одним из фундаментальных свойств живой материи. Выяснение механизмов регуляции циркадианных ритмов организма представляет собой актуальную проблему современной биологии и медицины. Из всех абиотических факторов среды стабильно во времени изменяется только продолжительность светового дня. Поэтому сформировавшиеся в ходе эволюции циркадианные ритмы организмов синхронизированы с продолжительностью фотопериода. Циркадианные ритмы обладают высокой чувствительностью к различным видам внешних воздействий, а их нарушения могут служить первыми симптомами начинающихся отклонений в жизнедеятельности организма в целом [4, 9]. Десинхроноз может завершаться формированием патологии либо усугубить течение имеющихся заболеваний [3], поэтому надо изучать биоритмы функционирования организма, факторы и уровни их регуляции.
В обеспечении регуляции циркадианных и сезонных биоритмов функций организма важная роль принадлежит эпифизу. Ритмогенную функцию эпифиза связывают с продукцией мелатонина, синтез и секреция которого имеет циркадианный характер [8]. Ранее нами была показана ритмогенная функция эпифиза и его биологически активных пептидов в организации циркадианного ритма пролиферации эпителия крипт тощей кишки [1, 5], эпителия пищевода [7] и сперматогоний типа Б [2] белых крыс.
Это позволяет предполагать его участие в формировании циркадианного ритма пролиферации лимфоидной ткани. Последнее должно осуществляться под влиянием биологически активных веществ эпифиза на процессы клеточной репродукции [6].
Цель исследования - изучение роли биологически активных пептидов эпифиза в формировании циркадианного ритма пролиферации клеток герминативного центра лимфатического фолликула трахеобронхиальных лимфоузлов белых крыс.
Материалы и методы. Опыты выполнены на 270 самцах беспородных белых крыс массой 170-200 г. Животные в течение 20 дней адаптировались к режиму освещения свет: темнота=12:12 (свет с 6 до 18ч). Животных разделили на три группы: интактные контрольные, эпифизэктомированные и эпифизэктомированные с последующей инъекцией уксуснокислого экстракта пептидов эпифиза - эпиталамина. Эпифизэктомия проводилась путем резекции участка теменной кости с подлежащим эпифизом. Водный раствор пептидов эпифиза вводили подкожно в 18ч в течение 14 дней в дозе 2,5 мг/кг. Декапитацию проводили под эфирным наркозом через 40 дней после эпифизэктомии в течение двух суток с интервалом в три часа. Трахеобронхиальные лимфоузлы фиксировали в жидкости Карнуа и заливали в парафин. Срезы окрашивали пиронином-метиловым зеленым по Браше, гематоксилин-эозином и заключали в бальзам. Митотический индекс (МИ) в промилле вычисляли как отношение числа делящихся клеток к 1000 клеток герминативного центра лимфатического фолликула. Статобработку вели по методу Стьюдента -Фишера. Выявление цирка- и ультрадианного ритмов пролиферации, определение их периодов велось параллельно методом спектрального анализа значений МИ и наименьших квадратов.
Результаты. Динамика МИ клеток герминативного центра лимфатического фолликула трахеобронхиальных лимфатических узлов интактных животных представлена на рисунке 1. Изменения МИ характеризовались монофазным ритмом на протяжении суток. Активная фаза монофазного циркадианного ритма МИ клеток герминативного центра приходилась на последние ночные
и, преимущественно, дневные часы и имела сходную продолжительность в течение первых и вторых суток опыта. Начало активной фазы отмечалось перед сменой фоторежима с темнового периода на световой (3ч), а ее окончание в полдень (15ч). Значения МИ были максимальными в 9ч, как первых, так и вторых суток опыта, достоверно превышая минимальные значения МИ в
3ч первых и вторых суток соответственно (Р<0,001). Митотическая активность клеток герминативного центра лимфатического фолликула трахеобронхиальных лимфатических узлов интактных животных в световой фазе фотопериода (31,15±3,21%о) превышала (Р<0,05) таковую в темной фазе (21,4±1,45%о). Данные спектрального и анализа методом наименьших квадратов говорят о наличии циркадианного (период ~24 ч) и ультрадианного (период ~9 ч) ритмов пролиферации клеток герминативного центра.
Эпифизэктомия привела к исчезновению циркадианного ритма МИ клеток герминативного центра лимфатического фолликула трахеобронхиальных лимфатических узлов. Динамика МИ клеток герминативного центра лимфатического фолликула трахеобронхиальных лимфатических узлов эпифизэктомирован-ных животных представлена на рисунке 2. После эпифизэктомии отмечено достоверное увеличение МИ клеток герминативного центра до 43,43±2,08%о (25,8±1,68%о у интактных животных). Колебания МИ на протяжении двух суток не обнаружили какой-либо связи с фоторежимом. На общем монотонном фоне изменений МИ наблюдался один статистически достоверный подъем (Р<0,05) с максимумом митотической активности в 6ч первых суток. Пролиферативная активность в светлое и темное время суток не имела достоверных (Р>0,05) отличий. Значение МИ в дневные часы составило 41,67±2,42%о, в ночные - 42,63±1,72%о. Результаты спектрального анализа и анализа методом наименьших квадратов показали отсутствие циркадианного и наличие ультрадианного ритма МИ с периодами около 7 и 13 ч.
Введение пептидов эпифиза эпифизэктомированным животным привело к восстановлению монофазного циркадианного ритма МИ клеток герминативного центра лимфатического фолликула трахеобронхиальных лимфатических узлов (рис.3). Соотношение фазовой структуры суточного ритма МИ с суточным свето-темновым циклом характеризовалось повышением уровня митотической активности в дневные часы на протяжении, как 1х, так и 2-х суток опыта. Максимум пролиферирующих клеток отмечен в 12 ч, как в течение 1-х, так и 2-х суток, минимум - в 6 ч (Р<0,001). Аналогичный характер изменений свойственен ритмическим колебаниям МИ клеток герминативного центра лимфатического фолликула трахеобронхиальных лимфатических узлов
* 432017, Ульяновский ГУ, Ин-т медицины, экологии и физкультуры
интактных особей (рис.1).Доля клеток, делящихся в световой фазе фотопериода, (Р<0,05) превышала таковую в темновой фазе. Среднесуточное значение МИ клеток герминативного центра эпифизэктомированных животных, после введения пептидов эпифиза возвращается к уровню показателя интактных особей и равен 24,06±2,35%о. Смещение активной фазы ритма по отношению к таковой у интактных животных составило 2 ч в 1-е и 2-е сутки опыта, смещение акрофазы - 3 ч. Спектральный анализ и анализ методом наименьших квадратов выявили две составляющие ритма МИ с периодами, приближающимися к 24 и 9,5 ч.
5. Сыч В.Ф. и др. // Морфол. вед.- 2002.- №1-2.- С.41-43.
6. Хавинсон В.Х. // Бюлл. экспер. биол.- 2001.- №8.- С.228.
7. Школа Н.П. и др. // Медико-физиологические проблемы экологии человека.- Ульяновск,- 2007.- С.285-287.
8. Gunduz B. // Comp. Biochem. Physiol. A Mol. Integr. Physiol.- 2002.- Vol.132, №2.- P.393-401.
9. Kos-Kunda B. et al. // Neuroendocrinol. Lett.- 2002.-Vol.23, №3.- P.239-242.
время,ч
Рис. 1. Динамика МИ клеток герминативного центра лимфатического фолликула трахеобронхиальных лимфатических узлов интактных животных; (здесь и далее: — МИ, — сглаженная кривая)
время,ч
Рис. 2. Динамика МИ клеток герминативного центра лимфатического фолликула трахеобронхиальных лимфатических узлов эпифизэктомиро-ванных животных
время,ч
Рис. 3. Динамика МИ клеток герминативного центра лимфатического фолликула трахеобронхиальных лимфатических узлов эпифизэктомиро-ванных животных после введения пептидов эпифиза
Заключение. Полученные данные указывают на важную роль эпифиза как необходимого звена регуляции циркадианного биоритма пролиферации клеток герминативного центра лимфатического фолликула трахеобронхиальных лимфатических узлов белых крыс. Это подтверждается исчезновением циркадианного ритма МИ клеток герминативного центра лимфатического фолликула трахеобронхиальных лимфатических узлов эпифизэкто-мированных животных и его восстановлением после введения эпифизэктомированным особям пептидов эпифиза. В формировании циркадианного ритма пролиферации обновляющихся тканей участвуют пептиды эпифиза. Несомненный интерес представляют особенности взаимодействия мелатонина и пептидов эпифиза в формировании циркадианного ритма пролиферации.
Литература
1. Арав В.И. и др. // ВНМТ.- 2002.- №2.- С.23-24.
2. Арав В.И. и др. // Бюлл. экспер. биол.- 2004.- №6.- С.678.
3. Рапопорт С.И. // Клин. мед.- 1997.- №5.- С.14-17.
4. Рябых Т.П. и др. // Высокие технологии в онкологии.-Ростов-на-Дону.- 2000.- Т. 1.- С.206-208.
УДК 616.379-06.64
КОМПЬЮТЕРНАЯ МОРФОМЕТРИЯ ФАЦИЙ СЫВОРОТКИ КРОВИ
ПРИ КЛИНОВИДНОЙ ДЕГИДРАТАЦИИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ДИАБЕТЕ
А.Н. ГОРЯЧЕВ, С.А. КАЛАШНИКОВА, В.В. НОВОЧАДОВ*
Организм человека и млекопитающих представляет собой сложную иерархическую самоорганизованную систему, для которой характерен принцип фрактальности - свойства микроструктуры отражают свойства макрообъекта. И, наоборот, характеристики макросистемы определяются всей совокупностью входящих в его состав подсистем. При этом указанные свойства характерны в первую очередь для таких динамических систем, как биологические жидкости, поскольку последние обладают наиболее коротким временем реакции в ответ на изменяющиеся условия внутренней и внешней среды. Следовательно, анализируя структурные характеристики биологических жидкостей, например, крови, можно с определенной долей вероятности судить о состоянии всего организма в целом [1, 2]. Важное информационное значение для анализа состояния гомеостаза организма имеет не только системная организация биожидкостей, но и формирование локальных кристаллических структур. Форма кристаллов определяется волновым градиентом между кристаллообразующими элементами и элементами окружающей среды. При патологических процессах происходят изменения на молекулярном и субмолекулярном уровнях, что оказывает соответствующее влияние на ауторитм кристаллоообразующих элементов и выражается в изменении формы кристаллов. Одним из способов оценки самоорганизации сыворотки крови является метод клиновидной дегидратации, заключающийся в морфологическом и морфометрическом анализе кристаллографической картины высушенной капли сыворотки крови - фации. При таком методе визуализируются кристаллизованные и аморфные субстраты, содержащиеся в сыворотке. При кажущейся хаотичности кристаллообразования распределение веществ в фации идет упорядоченно, согласно аутоволновым процессам, идущим в организме. Даже малые отклонения в функционировании организма, ведущие к диссонансу этих процессов, должны сопровождаться переупорядочиванием кристаллизационной картины фации, что позволяет рассматривать клиновидную дегидратацию как тест и использовать его для скрининговой диагностики патологии [4, 5].
Метод является полуколичественным и с этой позиции нуждается в математической объективизации, что представляется вполне достижимым с помощью специального морфометрического исследования, ориентированного на исследование специфики фаций, поэтому актуально использование компьютерной морфометрии фаций сыворотки крови крыс при клиновидной дегидратации при моделировании патологических состояний.
Цель работы - изучение морфологической и морфометрической структуры высушенных фаций сыворотки крови у крыс с индуцированным сахарным диабетом.
Материал и методы. При выполнении настоящего исследования безусловным был принцип соблюдения всех пунктов нормативного документа «Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных». В опыте использовали
35 нелинейных крыс обоего пола, массой 201±11 г, контрольная группа формировалась из интактных животных. Диабет моделировали однократным внутрибрюшинным введением аллоксана фирмы «Хемапол» в дозе 150 мг/кг массы тела, контрольным животным однократно вводили физиологический раствор. Аллоксан вызывал тяжелую форму сахарного диабета, о чем свиде-
Волгоградский НЦ РАМН, 400131 г. Волгоград. пл. павших борцов, 1 Волгоградский государственный медицинский университет*,400131 Волгоград. пл. Павших Борцов, 1
