CC BY
50
Используя алгоритмы отыскания Tmin, и Tmax, мы определяем оптимальные значения Т, которые обеспечивают нам сходящуюся процедуру построения математической модели РНС и дают возможность судить о структурной устойчивости по отношению к внешнему стимулу длительностью т.
Наличие перронова корня для рассмотренных случаев говорит о возможности существования окончательно неотрицательной матрицы межкомпартментных связей, что указывает на согласованный, взаимоподдерживающий характер взаимодействий между компартментами как для случая ЭНС, так и для случая ИНС. Нами разработана процедура (алгоритмы, программные продукты и теория) метода отыскания интервалов устойчивости РНС, которая может быть применима для любых биологических динамических систем, к которым относятся не только РНС, но и ФСО беременных женщин при гестозах или больных сахарным диабетом 2-го типа (иногда эти заболевания были сочетанными). Представленные методы идентификации интервалов устойчивости БДС находят применение при отыскании интервалов устойчивости ФСО человека к различным экологическим факторам среды, а также популяций и экосистем к внешним условиям.
Важно подчеркнуть универсальность метода анализа отклика БДС и анализа интегральных марковских параметров на внешние предъявляемые раздражители (возмущения).
Дополнительно, в рамках теории хаоса и синергетики, мы сейчас рассчитываем параметры аттракторов вектора состояния организма человека при женских патологиях, а также при цереброваскулярных метаболических нарушениях. В этом случае для изучения устойчивости БДС к «дребезгу» марковских параметров требуется ввести элементы стохастичности в исходно детерминистские модели биообъектов. Именно это было сделано нами с учетом возможных значений погрешностей измерений в пределах 5-10 % и наблюдаемостью «дребезга» марковских параметров при изучении различных БДС. Учет стохастичности (а в общем случае - хаотичности) марковских параметров дополнительно влияет и на определение интервалов устойчивости БДС.
Литература
1. Воеводин В.В., Кузнецов ЮА. Матрицы и вычисления.-М.: Наука, 1984.- 230 с.
2. Еськов В.М. Введение в компартментную теорию респираторных нейросетей.- М. Наука, 1994.-156 с.
3. Еськов В.,Филатова О.Компьютерная идентификация респираторных нейронных сетей .-Пущино: ОНТИ РАН,1994.-94 с.
4. В.М. Еськов и др. Синергетика в клинической кибернетике. Ч. I.- Самара: Офорт, 2006 - 233 с.
5. В. М. Еськов и др. Синергетика в клинической кибернетике: монография.- Часть II. Особенности саногенеза и патогенеза в условиях Ханты-Мансийского автономного округа - Югры / Под ред. А.И. Григорьева.- Самара: Офорт, 2007.- 292 с.
6. Малинецкий Г.Г., Потапов А.Б. Нелинейная динамика и хаос. Основные понятия. М. УРСС, 2006.- 237 с.
7. Хакен Г. Принцип работы головного мозга.- М: PerSe., 2001.- 352 с.
8. Filatova O.E./ Neural network world.- 1998.- №°3.- P. 329
9. Es'kov V., Filatova O.// Biophys-№3.- 1999.- P. 510-517.
MEDICAL-BIOLOGICAL INTERPRETATION OF THE NOTION OF-
BIOLOGICAL DYNAMIC SYSTEM’S STAT IONAL REGIME
A.C. ANUFRIEV, V.M. ESKOV, A.G. NAZIN, V. POLUKHIN,
S.A. TRETIAKOV, K.A. ^ADARTSEVA
Summary
The new methods to identification of stationary interval of biological dynamic systems were presented. The specific biological features of the use of this methods for study of respiratoryneuron brain systems with values of optimal models are described.
Key words: biological dynamic systems
УДК 612.62:616-006-07
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ НЕЙТРОФИЛОВ И АНТИОКСИ-ДАНТНЫЙ СТАТУС У КРЫС С АСЦИТНОЙ ОПУХОЛЬЮ ЯИЧНИКОВ
Т.П.ГЕНИНГ, Т.В.АБАКУМОВА, Д.Р.АРСЛАНОВА*
Экспериментальное воспроизведение модели асцитной опухоли яичника на лабораторных крысах позволяет изучать взаимоотношение организма и неоплазмы in vivo [3]. В последнее время особое внимание в медико-биологических исследованиях уделяется зависимости процессов канцерогенеза, иммунного ответа и проявлению антиоксидантных возможностей организма.
Гомеостаз в организме зависит от интенсивности перекис-ного окисления липидов (ПОЛ) в биомембранах и мощности антиоксидантных систем, в норме поддерживающих ПОЛ стационарно на низком уровне. Установлено, что неконтролируемая пролиферация клеток связана с повышением уровня перекисного окисления и дефицитом цАМФ, способным усиливать митохондриальное дыхание и тем самым снижать внутриклеточное рО2. Т.о., для малигнизации нормальных клеток и поддержания их в качестве неопластических необходима состояние повышенной гипероксии [4,10]. Цитотоксические вещества, выделяемые опухолевыми клетками в процессе инвазивного роста, вызывают деструктивные изменения в местах контакта со здоровыми тканями. С другой стороны, при воспалении или в зоне роста опухоли потенциальная способность фагоцитирующих клеток продуцировать активные формы кислорода (АФК) многократно увеличивается, что является повреждающим фактором по отношению как к чужеродным клеткам, так и здоровым клеткам организма. Одним из источников АФК в организме животного являются фагоцитирующие клетки (нейтрофилы, макрофаги), которые реализуют неспецифический иммунный ответ [5]. Физиологическая защита тканей от окислительного стресса обеспечивается специальной многоуровневой антиоксидантной системой, задачей которой является предохранение тканей от избыточного образования свободно-радикальных молекул.
Клетки асцитной опухоли существуют во взвешенном состоянии в накапливающейся перитонеальной жидкости, а мигрирующие из кровяного русла нейтрофилы (Нф) непосредственно реализуют свою функцию, тем самым увеличивая продукцию АФК. При этом потенциал системы «перекисное окислении -антиоксидант» возрастает, т.к. сопряженная система «перекисное окисление - антиоксидант» (ПОЛ-АО) подвержена разнонаправленным изменениям в процессе инвазивного роста опухоли.
Цель исследования - изучение функционального состояния нейтрофилов и системы ПОЛ-АО у крыс при развитии асцитной опухоли яичников.
Материал и методы. Использованы инбредные крысы возраста 4 мес. (m=120 гр) (n=10), которым внутрибрюшинно перевивали асцитную опухоль яичника (РОНЦ им. Н.Н Блохина). На 13-е сутки у животных-опухоленосителей под эфирным наркозом забирались асцитическая жидкость с опухолевыми клетками и периферическая кровь. Контрольную группу составляли интакт-ные 4-месячные самки, у которых исследовали яичники (n=12) и кровь (n=8). После центрифугирования (при 1000 оборотов 10 мин) в взвеси опухолевых клеток и гомогенате яичников определялись активность каталазы [6], глутатионредутазы [2], уровень малонового диальдегида (МДА) [1], сульфгидрильных групп и глутатиона восстановленного (GSH) (Ellman, 1972). Белок определяли по методу Брэдфорда (Bradford M.M, 1976).
В Нф асцитической жидкости и периферической крови крыс-опухоленосителей цитохимически определяли НСТ, уровень миелопероксидазы (МПО) [6], а также поглотительную способность Нф (рассчитывали фагоцитарный индекс (%) и фагоцитарное число). Результаты выражали в виде среднего цитохимического коэффициента. Статистическую значимость полученных результатов оценивали с помощью непараметрического критерия Манна - Уитни.
Результаты. Во взвеси опухолевых клеток и яичниках опытных животных по сравнению с контрольной группой наблюдается активация антиоксидантных ферментов наряду с увеличением содержания продуктов свободнорадикального окисления, т.е. наблюдается напряжение всей системы «ПО-антиоксидант».
* Кафедра физиологии и патофизиологии ИМЭиФК, Ульяновский ГУ 432000, г.Ульяновск, ул. Арх.Ливчака, д.2
Содержание малонового диальдегида в опухолевых клетках по отношению к здоровой ткани яичников возрастает на 41% (р=0,047), что говорит о деструктивных воздействиях опухоли на липидный компонент мембран. Рост уровня свободных сульф-гидрильных групп на 55% (р=0,071) подтверждает усиление процесса окисления мембранных белков (рис.1.) [10].
У
}
МДА
(□крысы с ОЯ Пинтактные крысы I
Рис.1. Содержание МДА и активность ГР в опухолевых клетках
Глутатион восстановленный, участвуя в обезвреживании перекисей и гидроксильных радикалов, тем самым защищая тиоловые группы белков, является одним из важнейших компонентов системы антиоксидантной защиты клетки [7]. Поскольку 08И также участвует в синтезе белка, регуляции и экспрессии генов клеточного цикла, то прирост его содержания в опухолевых клетках становится нужен для существования опухоли [4]. Активность глутатионредуктазы - НАДФ+-зависимого фермента, катализирующего превращение окисленного глутатиона в восстановленный, также нарастает (р=0,024). Сохранение глутатио-на в восстановленном состоянии необходимо для предохранения ряда ферментов, содержащих 8И-группы, от инактивации, ограждение мембраны клетки от действия перекисей. Активация глутатионредуктазы (на 25% по сравнению с контрольной группой) и увеличение 08И (на 20%) поддерживают высокий антипе-рекисный защитный барьер вокруг неопластических клеток. Эту же функцию удаления перекиси водорода выполняет и каталаза, уровень которой в опухолевой ткани на 14% выше, чем в здоровой ткани яичников интактных крыс (р=0,038) (рис.2.).
Рис.2. Содержание глутатиона восстановленного, сульфгидрильных групп и активность каталазы в опухолевых клетках
При развитии асцитной опухоли яичников (ОЯ) в брюшной полости растет уровень активности антиоксидантного звена, ответственного за утилизацию пероксидов. Однако степень выраженности повреждающего действия радикалов на компоненты мембран клеток говорит о недостаточном уровне антипере-кисной защиты. С помощью НСТ-теста получены данные о доле активных Нф (ДАН), способных генерировать АФК. ДАН в асцитической жидкости ниже, чем в периферической крови крыс-опухоленосителей (41,4±3,9 против 56,3±4,8; р=0,0352), а ДАН периферической крови интактных животных значительно ниже, чем в крови крыс с ОЯ (2,88±0,6 против 56,3±4,8; р=0,0002). МПО - фермент, локализующийся преимущественно в специфической зернистости цитоплазмы Нф. МПО разрушает перекись водорода, образующуюся внутриклеточно в процессе жизнедеятельности клеток. Киллерный эффект Нф обусловлен секрецией МПО, которая с Н2О2 в сочетании с галогенидами образует прооксиданты, повреждающие клетки-мишени. Установлено, что активность МПО в Нф асцитической жидкости крыс выше, чем в Нф периферической крови крыс с асцитной ОЯ (1,81±0,15 против
1,35±0,09; р=0,0281), а уровень МПО в крови крыс с опухолью ниже такового в крови интактных животных (1,35±0,09 против 2,24±0,1; р=0,0006) (рис.3.).
60 50 40
30 =
20 §
10 0
асцитическаякровь крыс с кровь жидкость опухолью интактных крыс
Рис.3. Уровень миелопероксидазы и доля активных нейтрофилов в асцитической жидкости, периферической крови
Фагоцитарная активность Нф периферической крови крыс с опухолью значительно снижена по сравнению с Нф крови здоровых крыс, а фагоцитарная активность Нф асцитической жидкости ниже, чем Нф периферической крови.
Таблица 1
Фагоцитарная активность нейтрофилов
группа ФИ,% ФЧ
Нф асц.жидкости крыс с опухолью (п=19) 19,8±4,0 1,35±0,1
Нф крови крыс с опухолью (п=19) 49,2±7,1* 1,4±0,07*
Нф крови здоровых крыс (п=9) 81,3±2,85* 1,75±0,1*
Примечание: * - различия статистически значимы (р<0,01)
Полученные данные свидетельствуют о снижении киллер-ного эффекта Нф на клетки асцитной опухоли наряду с увеличением активности МПО, что не позволяет в достаточной мере реализовать фагоцитарный потенциал. Наряду с ростом продукции прооксидантов при «респираторном взрыве» в организме животных-опухоленоситей идет усиление активности антипере-кисного звена антиоксидантной системы. Изменения в системе ПОЛ-АО и активности Нф можно рассматривать как адаптационные на начальных стадиях развития асцитной ОЯ. Но включение естественных защитных механизмов не является достаточным для уменьшения повреждающего действия опухоли.
Литература
1. Андреева Л.И. и др. // Лаб.дело.- 1988.- .№11.- С. 41.
2. Асатиани В.С. Ферментные методы анализа.- М.: Медицина, 1969.
3. Васильева Г.С. Биология трансплантируемых опухолей.- Алма-Ата,1982.
4. Горожанская Э.Г. и др.// Биохим.- 2001.- №2.- С. 273.
5. Долгушин ИИ., Бухарин О.В. Нейтрофилы и гомеостаз.- Екатеринбург.- 2001.
6. Карпищенко А.И. Современные медицинские технологии.- СПб, 1999.
7. Кулинский В.И., Колесниченко Л.С. // Успехи совр. биологии.- 1990.- Т.110, вып.1(4).- С. 20-33.
8. Меньщикова Е.Б., Зенков Н.К. // Успехи совр. биологии.- 1993.- Т.113, вып.4.- С. 442-455
9. Лаврова В.С.и др. Нейтрофилы и злокачественный рост.- Томск: Изд-во Томского университета.- 1992.
10. Лю М. Б. и др. // Современные аспекты онкологии и радиологии. Сб. научных. трудов, посвященных 80-летию академика Балмуханова С. Б.- Алматы, 2002.- С. 39-42.
11. Bradford MM. // Anal. Biochem., 1976.- №72.- Р. 248.
УДК 616.381-002:615.31
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИММОБИЛИЗОВАННЫХ ФОРМ ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ В ЛЕЧЕНИИ РАСПРОСТРАНЕННОГО ПЕРИТОНИТА
Ю.Ю. БЛИНКОВ, С.А. ЕШТОКИН, В.А. ЛИПАТОВ, Б.С. СУКОВАТЫХ*
Проблема перитонита не теряет своей актуальности в связи с сохраняющейся высокой летальностью и большим числом послеоперационных осложнений [3]. Современные методы лечения перитонита зачастую не приносят желаемого результата. Не всегда удается купировать воспалительный процесс, само по себе
* 305041, г. Курск, ул. К.Маркса 3. Курский ГМУ
