CC BY
31
УДК 611.343:621.371.001.28/.29
ХРОНОДИНАМИКА ЭНЗИМОВ ЭПИТЕЛИЯ ВОРСИНОК ТОЩЕЙ КИШКИ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ИМПУЛЬСНО-ПЕРИОДИЧЕСКОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ПОЛЯ
В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
О.А. СВИРИДОВА, З.А. ВОРОНЦОВА, Р.В. АФАНАСЬЕВ*
В эксперименте, выполненном на белых беспородных крысах самцах с начальным возрастом 4 месяца, изучали динамику гистоэнзи-матических показателей столбчатых энтероцитов слизистой оболочки тощей кишки после 5, 7 и 10 месяцев воздействия импульснопериодического электромагнитного поля, плотности наведенных токов 0,37; 0,7; 0,8; 2,7 кА/м2 и периодичностью импульсов 50, 100 и 500 в неделю независимо от их дробности. Оптическая плотность ферментов в хронодинамике воздействующего импульсно-переодического электромагнитного излучения обнаружила общую закономерность разнонаправленного характера их распределения спустя 5 и 7 месяцев и тенденцию снижения через 10 месяцев воздействия. Парадоксальный эффект резкого повышения активности кислой фосфатазы был обнаружен спустя 5 месяцев при максимальных параметрах ипульсно-периодического электромагнитного поля, видимо связанный с дополнительно воздействующими факторами на уровне организма.
Ключевые слова: импульсно-периодические электромагнитные поля, гистоэнзиматические показатели, слизистая оболочка тощей кишки.
Современная техногенная среда в значительной степени насыщена электромагнитными полями (ЭМП), интерес к биологическому действию которых обусловлен их существенным влиянием на живые организмы. Внедрение во все сферы деятельности человека новых источников ЭМП различных частотных диапазонов, средств мобильной, сотовой и спутниковой связи, персональных компьютеров, разнообразной электробытовой техники, новых диагностических и лечебных аппаратов приводит к усложнению электромагнитной обстановки как на рабочих местах, так и в местах проживания населения [2,4]. К настоящему времени известно, что импульсно-периодическое электромагнитное излучение (ИП ЭМИ) оказывает наиболее выраженное биологическое действие, однако информативность о характере и особенностях реагирования живых систем на воздействие ИП ЭМИ недостаточна [3]. Проявления их воздействий, несомненно, определяются изменениями на разном уровне организации. Исследование индивидуальных клеточных реакций позволит не только выявить наиболее чувствительные компоненты системы, но и определить органы-мишени с целью повышения эффективности защитных мероприятий от электромагнитного поражения [1].
Цель исследования - проанализировать динамические изменения гистоэнзиматических показателей столбчатых энтероци-тов слизистой оболочки тощей кишки в условиях хронического воздействия ИП ЭМП с различными параметрами.
Материалы и методы исследования. Экспериментальная модель представлена белыми крысами-самцами с начальным возрастом от 4 до 14 месяцев, которые испытывали воздействие редко повторяющихся импульсов ЭМП ультракороткой длительности 15^40 нсек в течение 5, 7 и 10 месяцев. Уровни воздействующих ИП ЭМП подбирались таким образом, чтобы плотность наведенных токов (ПНТ) в теле человека при его профессиональной деятельности была эквивалентна уровням токов в теле экспериментальных животных, и составила 0,37; 0,7; 0,8; 2,7 кА/м2. Эта градация дает адекватную возможность проведения как интерполяции, так и экстраполяции для других уровней ПНТ. В связи со статической неопределенностью периодичности работы персонала в условиях воздействия фактора при моделировании, животные находились в свободном режиме передвижения, и количество импульсов, подаваемых в неделю на каждом уровне воздействия, составляло 50, 100 и 500, независимо от их дробности. Хронический эксперимент продолжался 10 месяцев.
На криостатных срезах изучали динамику гистоэнзимати-ческих изменений показателей столбчатых эпителиоцитов слизистой оболочки тощей кишки. Щелочную фосфатазу (ЩФ) щеточной каемки столбчатых эпителиоцитов, определяющую активность процессов всасывания и являющуюся системой трансмембранного переноса, оценивали в средней части ворсинки. Внутриклеточный метаболизм оценивали по ферменту кислая фосфатаза (КФ), обеспечивающему не только пищеварительную, но и защитную функцию.
Количественную оценку осуществляли в эпителии 20 про-
* ГОУ ВПО Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко Минзравсоцразвития РФ, Кафедра гистологии
дольных ворсинок с микропрепарата каждого животного (*400).
Результаты и их обсуждение. При воздействии ИП ЭМП с периодичностью 50 И/н и ПНТ 0,37 кА/м2 наблюдалось снижение светооптической плотности ЩФ спустя 5 и 7 месяцев (р<0,05) с незначительным повышением к концу эксперимента. Изменение КФ носило фазовый характер и зависело от продолжительности воздействия. При воздействии ПНТ 0,7 кА/м2 обнаруживалось достоверное снижение светооптической плотности КФ и повышение ЩФ (р<0,05). Воздействие ПНТ 0,8 кА/м2 приводило к повышению светооптической плотности ЩФ через 5 и 7 месяцев. Активность КФ повышалась лишь после 5 месяцев, а ПНТ 2,7 кА/м2 приводило к снижению светооптической плотности ферментов во все сроки наблюдения, с большей выраженностью для ЩФ.
В условиях применения ИП ЭМП с периодичностью 100 И/н и ПНТ 0,37 кА/м2 светооптическая плотность ферментов возрастала через 5 и 7 месяцев (р<0,05), а в дальнейшем имела тенденцию к снижению. ПНТ 0,7 кА/м2 вызывало снижение ферментативной активности спустя 5 и 10 месяцев (р<0,05), а при ПНТ 0,8 кА/м2 - во все сроки наблюдения. При ПНТ 2,7 кА/м2 существенное (р<0,05) повышение светооптической плотности ЩФ и КФ через 5 месяцев сменялось приближением их к контрольным значениям спустя 7 месяцев и выраженным понижением (р<0,05) после 10 месяцев воздействия.
При воздействии ИП ЭМП с периодичность 500 И/н и ПНТ
0,37 кА/м2 незначительное (р<0,05) увеличение светооптической плотности ЩФ спустя 5 месяцев воздействия сменялось выраженным ее уменьшением (р<0,05), а снижение КФ отмечалось во все сроки наблюдения (р<0,05). ПНТ 0,7 кА/м2 вызывало достоверное увеличение светооптической плотности ЩФ и КФ после 5 месяцев (р<0,05) и сопровождалось значительным понижением через 7 и 10 месяцев (р<0,05). При ПНТ 0,8 кА/м2 КФ реагировала также, как и при 100 И/н, а снижение ЩФ наблюдалось лишь после 7-мимесячного воздействия. ПНТ 2,7 кА/м2 вызывало существенное повышение светооптической плотности обоих ферментов через 5 месяцев (р<0,05) и сопровождалось дальнейшим прогрессирующим ее снижением (р<0,05).
уелля-
0,5
0,45
■ КГ В 50 ■■»<) 0 50«
Рис. 1. Динамика распределения щелочной фосфатазы в столбчатых энте-роцитах по показателям светооптической плотности в условиях воздействия ИП ЭМП.
Примечание: * - р<0,05 по отношению к контролю.
уел. е.т
0.37 0.7 0.8 2.7 O.J7 0.7 0.8 2.7 0.37 0.7 0.8 2.7
5 месяцев 7 месяцев М месяцев
■ К' ■ 50 ■ Ию 0 500
Рис. 2. Динамика распределения кислой фосфатазы в столбчатых энтероцитах по показателям светооптической плотности в условиях воздействия ИП ЭМП.
Примечание: * - р<0,05 по отношению к контролю.
Вывод. Оптическая плотность ферментов в хронодинамике воздействующего ИП ЭМП обнаружила общую закономерность разнонаправленного характера их распределения спустя 5 и 7 месяцев и тенденцию снижения через 10 месяцев воздействия.
Парадоксальный эффект резкого повышения активности кислой фосфатазы был обнаружен спустя 5 месяцев при максимальных параметрах ИП ЭМП видимо связанный с дополнительно воздействующими факторами на уровне организма.
Литература
1. Воронцова, З.А. Системный анализ морфофункциональных изменений в щитовидной железе при хроническом воздействии электромагнитных полей: автореф. дис. док-ра биолог. наук / З. А. Воронцова.- Тульск. гос. универс.- Тула, 2004.- 34 с.
2. Григорьев, Ю.Г. Отдаленные последствия биологического действия электромагнитных полей / Ю.Г. Григорьев // Радиационная биология. Радиоэкология.- М., 2000.- Т. 40, №2.- С. 217-225.
3. Григорьев, Ю.Г. Электромагнитные поля и Здоровье человека / Ю.Г. Григорьев.- М.: Издательство Российского университета дружбы народов, 2002.- 177 с.
4. Патогенные воздействия неионизирующих излучений на организм человека. / Под ред. А.А. Хадарцева и А.А. Яшина: ГУП НИИ НМТ, ООО НИЦ «Матрикс».- Москва-Тверь-Тула: ООО «Издательство «Триада», 2007.- 160 с.
EPITHELIAL ENZYMES CHRONODYNAMICS OF JEJUNUM AT EXPERIMENTAL INFLUENCE OF THE PULSE PERIODIC ELECTROMAGNETIC FIELD
O.A. SVIRIDOVA., Z.A. VORONTSOVA, R.V. AFANASIEV
Voronezh State Medical Academy after N.N. Burdenko,
Сhair of histology
During the experiment on white outbred male rats with initial age of 4 months, studied histo-enzymatic index dynamics of jejunum mucous membrane columnar enterocytes after 5, 7 and 10 months of influence of the pulse periodic electromagnetic field.
Key words: pulse periodic electromagnetic fields, histo-enzymatic indices, jejunum mucous membrane.
МИКРОБНЫЕ СТИМУЛЯТОРЫ БАКТЕРИАЛЬНОГО АНТАГОНИЗМА - ПЕРСПЕКТИВНЫЕ СРЕДСТВА ДЛЯ ЛЕЧЕНИЯ И ПРОФИЛАКТИКИ ИНФЕКЦИОННЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ
А.В. СЕМЕНОВ*
Для лечения и профилактики инфекционных заболеваний предложено использовать стимуляторы бактериального антагонизма на основе микробных метаболитов и штаммов их продуцентов, усиливающие защитный потенциал нормофлоры индивидуума. Обсуждается возможность получения пребиотиков и пробиотиков из нетрадиционных для этих целей бактерий - Staphylococcus sp., Streptococcus sp. и Corynebacterium sp..
Ключевые слова: антагонизм, пробиотик, пребиотик.
Для лечения и профилактики инфекционных заболеваний используют препараты на основе живых микроорганизмов и их метаболитов (табл.). Однако данные препараты имеют ряд существенных недостатков, такие как, токсическое действие на макроорганизм, перекрестное антимикробное действие на нормальную микрофлору, формирование антибиотикорезистентных штаммов, что, в целом, снижает их клиническую эффективность. В связи с этим поиск новых противоинфекционных средств является актуальным.
На основании данных по микробной регуляции биологических свойств микроорганизмов [1-8], автором работы было предложено использовать стимуляторы защитных свойств нормальной микрофлоры, в частности их антагонизма, для получения новых лечебнопрофилактических препаратов [1, 4-6].
Учитывая, что одними из основных представителей индигенной флоры человека являются лактобактерии, то представляло интерес изучить регуляцию антагонизма именно у этой группы мик-
роорганизмов.
Цель исследования — изучить влияние микроорганизмов различных таксонов на антагонистическую активность Lactobacillus sp..
Материалы и методы исследования. В работе использовали штаммы микроорганизмов различных таксонов, выделенных из вагинального и кишечного биотопов, кисломолочных продуктов питания, а также штаммы-пробиотики Escherichia coli («Ко-либактерин», «Микроген», Россия), Lactobacillus acidophilus
(«Аципол», «Лекко», Россия), Bifidobacterium bifidum («Бифи-думбактерин», «Партнер», Россия), Enterococcus faecium («Бифи-форм», «Ферросан А/С», Дания), и Saccharomyces boulardii («Эн-терол», «Биокодекс», Франция). Индикаторная культура - Staphylococcus aureus АТСС №6538Р.
Идентификацию бактерий проводили общепринятыми методами по Берджи, с использованием тест-систем Api («Bio Meriex», Франция).
Культивирование лактобацилл, стрептококков, энтерококков и грибов проводили в микроаэрофильных условиях, при 37 0С, 2024 часа, на среде Манна-Рогоза-Шарпа (МРС, «HiMedia», Индия), остальных микроорганизмов - на 1,5% пептонной воде (ПВ, НПО «Питательные среды», Махачкала). Бифидобактерии культивировали на среде МРС, при 37 0С, 72 часа, в анаэробных условиях, с использованием «GasPakPlus» («Becton Dickinson», США).
Антагонистическую активность (АА) выражали в процентах угнетения прироста КОЕ индикаторной культуры при инкубации с метаболитами антагониста, по сравнению с приростом КОЕ культуры при влиянии среды роста антагониста.
Для определения влияния микроорганизмов на АА лактобактерий использовали оригинальный метод [4], основанный на тестировании антимикробной активности антагониста, обработанного метаболитами культуры-регулятора. Антагонизм клеточных компонентов исследуемых штаммов-регуляторов исключали. Метаболиты получали центрифугированием культуральной жидкости при 3000 g 20 мин., обеззараживали фильтрованием (0,30 мкм, «Millipore»).
Все эксперименты проводили в двух сериях при трехкратном воспроизведении. Результаты обрабатывали с использованием t-критерия Фишера-Стьюдента и представлены в виде средней арифметической и её ошибки (М+m). В качестве максимально допустимого использовали уровень значимости р<0,05.
Результаты и их обсуждение. В результате исследований было установлено, что АА лактобактерий подвержена регуляции со стороны микроорганизмов различных таксонов. Способностью повышать АА индигенной Lactobacillus sp., выделенной из женского репродуктивного тракта, обладали изученные Staphylococcus sp. (КОС), Streptococcus sp., Corynebacterium sp., бифидобактерии и энтерококки, в т.ч. пробиотические. Данные представлены на рисунке. Повышение антагонистической активности не было связано с увеличением прироста биомассы антагониста. Метаболиты бактерий-регуляторов антагонизм не проявляли. Вышеуказанное свидетельствует о том, что изменение антагонизма было связано только с регуляцией продукции антимикробных веществ штаммом-антагонистом.
* Институт клеточного и внутриклеточного симбиоза УрО РАН, 460000, г. Оренбург, ул. Пионерская, д.11, тел./факс: 8 (3532) 77-44-63,
e-mail: [email protected]
Рис. Влияние микроорганизмов различных таксонов на антагонистическую активность индигенной Lactobacillus sp.
