CC BY
28
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
ИЗМЕНЕНИЯ КАРДИОСПЕЦИФИЧЕСКИХ ФЕРМЕНТОВ И МОРФОЛОГИИ КАРДИОМИОЦИТОВ У ЖИВОТНЫХ С КАТЕХОЛАМИНОВЫМ НЕКРОЗОМ МИОКАРДА ПРИ КРАТКОСРОЧНОЙ АДАПТАЦИИ И РЕАДАПТАЦИИ Махмудова Ж.А.1, Айдарбекова З.М.2, Таалайбекова М.Т.3, Кенешов Ж.Т.4 Email: [email protected]
'МахмудоваЖылдыз Акматовна - доктор биологических наук, заведующая кафедрой, кафедра биохимии с курсом общей и биоорганической химии им. А.Дж. Джумалиева;
2Айдарбекова Зифаргуль Мусурманкуловна - доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой, кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии;
3Таалайбекова Мээрим Таалайбековна — ассистент, кафедра биохимии с курсом общей и биоорганической химии им. А.Дж. Джумалиева;
4Кенешов Жолдубай Талантбекович — ассистент, кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии, Кыргызская государственная медицинская академия им. И.К. Ахунбаева, г. Бишкек, Кыргызская Республика
Аннотация: данная статья посвящена исследованию течения некроза миокарда при реадаптации к условиям низкогорья после кратковременного пребывания в условиях высокогорья, так как в последнее время наблюдается усиленная миграция населения с высокогорья на равнинную местность. В этих условиях чрезвычайно важно изучение приспособления и выяснение резервных возможностей организма человека к новым условиям среды обитания. Оценивая уровень адаптивных и реадаптивных возможностей организма, можно решить одну из важнейших проблем диагностики здоровья в целом. Установлено, что на 3-и сутки пребывания животных в условиях высокогорья (п. Туя-Ашу, 3200 м над уровнем моря) содержание креатинфосокиназы - МВ и тропонина I в сыворотке крови превышало физиологическую норму по сравнению с контрольной группой, в результате возможного образования некротических участков у некоторых животных. У животных с моделированным катехоламиновым некрозом миокарда уровень КФК - МВ, АсАТ и тропонина I достоверно повышался в связи усилением повреждения кардиомиоцитов под действием экзогенно вводимого адреналина и гипоксии, что подтверждаются ранее полученными данными. Морфологическая характеристика миокарда на 3-и сутки пребывания животных в условиях высокогорья показывала следующие изменения - это отек стромы, выраженное полнокровие сосудов микроциркуляторного русла, отмечался в строме диапедез - выход эритроцитов за пределы микроциркуляторного русла, наблюдалось разволокнение, дистрофические изменения и гибель кардиомиоцитов. У лабораторных крыс с экспериментальным катехоламиновым некрозом миокарда, после 3-дневного пребывания в условиях высокогорья, после перемещения их в низкогорье (г. Бишкек, 720 м над уровнем моря), по сравнению с животными на 3-и сутки пребывания в горах с моделированным катехоламиновым некрозом миокарда, отмечалось снижение количества кардиоспецифических ферментов креатинфосфокиназы-МВ, тропонина I и аспартатаминопрансферазы, но их содержание в сыворотке крови оставались выше, чем физиологическая норма. Гистологически отмечалась дистрофия кардиомиоцитов и оставались участки некротизированных кардиомиоцитов. Ключевые слова: гипоксия, адреналин, высокогорье, адаптация, реадаптация, кардиоспецифические маркеры, кардиомиоциты, миокард.
CHANGES IN CARDIOSPECIFIC ENZYMES AND MORPHOLOGY OF CARDIOMYOCYTES IN LABORATORY RATS WITH MODELED MYOCARDIAL NECROSIS IN SHORT-TERM ADAPTATION
AND READAPTATION Makhmudova Zh.A.1, Aidarbekova Z.M.2, Taalaibekova M.T.3,
Keneshov Zh.T.4
'Makhmudova Zhyldyz Akmatovna - Doctor of biological sciences, Head of the Department DEPARTMENT OF BIOCHEMESTRY WITH GENERAL AND BIOORGANIC CHEMISTRY COURSES
NAMED AFTER A.J. JUMALIEV;
2Aidarbekova Zifargul Musurmankulovna - Doctor of medical sciences, Head of the Department, DEPARTMENT OF HISTOLOGY, CYTOLOGY AND EMBRYOLOGY;
Taalaybekova Meerim Taalaybekovna—Assistant, DEPARTMENT OF BIOCHEMESTRY WITH GENERAL AND BIOORGANIC CHEMISTRY COURSES
NAMED AFTER A.J. JUMALIEV;
Keneshov Zholdubay Talantbekovich - Assistant, DEPARTMENT OF HISTOLOGY, CYTOLOGY AND EMBRYOLOGY, KYRGYZ STATE MEDICAL ACADEMY NAMED AFTER I.K. AKHUNBAEV, BISHKEK, KYRGYZ REPUBLIC
Abstract: this article is devoted to the study of the run of myocardial necrosis during readaptation to low altitude conditions after a short stay in the highlands, since recently there has been an increased migration of the population from the highlands to the flat terrain. Under these conditions, it is extremely important to study adaptation and clarify the reserve capabilities of the human body to new environmental conditions. Assessing the level of adaptive and readaptive capabilities of the body, one of the most important problems in diagnosing health as a whole can be solved. It was found that on the 3rd day of stay of animals in high altitude conditions (Tuya-Ashu settlement, 3200 m above sea level), the content of creatine phosphokinase - MV and troponin I in the blood serum exceeded the physiological norm compared with the control group, as a result ofpossible formation necrotic sites in some animals. In animals with simulated catecholamine myocardial necrosis, the level of CK - MB, AcAT and troponin I significantly increased due to increased damage to cardiomyocytes under the influence of exogenously administered adrenaline and hypoxia, which is confirmed by previously obtained data. The morphological characteristics of the myocardium on the 3rd day of stay of animals in the highlands showed the following changes - this is stromal edema, pronounced plethora of microvasculature, diapedesis was noted in the stroma - the erythrocytes go beyond the microvasculature, there was a breakdown, dystrophic changes and death of cardiomyocytes. In laboratory rats with experimental catecholamine myocardial necrosis, after a 3-day stay in high mountains, after moving them to low mountains (Bishkek, 720 m above sea level), compared with animals on a 3-day stay in the mountains with simulated catecholamine necrosis of the myocardium, a decrease in the number of cardiospecific enzymes of creatine phosphokinase-MV, troponin I and aspartate aminotransferase was noted, but their content in the blood serum remained higher than the physiological norm. Histologically, dystrophy of the cardiomyocytes was noted and areas of necrotic cardiomyocytes remained.
Keywords: hypoxia, adrenaline, highlands, adaptation, readaptation, cardiospecific markers, cardiomyocytes, myocardium.
УДК 612.084+616.127
Известно, что жизнь человека и его работа может осуществляться на различных высотах, где подвержена воздействию экстремальных факторов высокогорья. Сам факт перемещения здоровых людей и животных на разные высоты является сильнейшим стрессовым раздражителем в результате, избыток катехоламинов вызывает некротические повреждения в миокарде [ 1, 2, 3].
К настоящему времени, несмотря на подробную разработку вопросов, касающихся изучения адаптивных сдвигов человека и животных в горах, недостаточно исследованы перемещение их с гор в равнинные (низкогорные) условия. Вместе с тем актуальной является проблема изучения течения некроза миокарда при реадаптации к условиям низкогорья после пребывания в условиях высокогорья, так как в последнее время наблюдается усиленная миграция населения с высокогорья на равнинную местность. В этих условиях чрезвычайно важно изучение приспособления и выяснение резервных возможностей организма человека к новым условиям среды обитания.
В доступной нам литературе мы нашли единичные работы, где исследовались особенности течения патологии сердечно - сосудистой системы при реадаптации к низкогорью [4, 5, 6]. Исследование физиологических характеристик организма человека и животных после спуска в условия низкогорья имеет большое научно-теоретическое значение, а также содержит ценные практические возможности для разработки мер коррекции постадаптационных сдвигов [6].
Оценивая уровень адаптивных и реадаптивных возможностей организма, можно решить одну из важнейших проблем диагностики здоровья в целом.
Исходя из вышеизложенного, целью нашей работы явилось изучение изменения количества маркеров повреждения и морфологии миокарда у крыс с моделированным катехоламиновым некрозом миокарда при реадаптации к низкогорью после кратковременного пребывания в условиях высокогорья.
Материалы и методы исследования. Эксперименты проводились на лабораторных крысах массой 200-300 грамм на 3-и сутки пребывания в условиях высокогорья (п. Туя-Ашу, 3200 м над уровнем моря) и после перемещения их на равнину (г. Бишкек, 720 м над уровнем моря).
Животные были разделены на 5 групп:
1- группа - интактные животные в условиях низкогорья, 2 - группа - животные на 3-и сутки пребывания в условиях высокогорья, 3 - группа - крысы с моделированным некрозом миокарда на 3-и сутки пребывания в горах, 4- группа - животные после 3 дневного пребывания с последующей реадаптацией к низкогорью, 5- группа животные с моделированным некрозом миокарда после перемещения их на равнину.
Катехоламиновый некроз провоцировался однократным внутрибрюшинным введением адреналина 0,25 мг/ кг массы тела в условиях низкогорья [7] и 0,15 мг/кг массы тела в условиях высокогорья.
Определялись кардиоспецифические маркеры - креатинфосфокиназа - МВ фракция в сыворотке крови на иммуноферментном анализаторе Architest i2000SR, аспартатаминотрансферазы в сыворотке крови на автоматическом биохимическом анализаторе Respons 920 и тропонин I на планшетном фотометр - анализаторе HUMAREADER НБ сыворотке крови методом иммуноферментного анализа.
Все кардиоспецифические маркеры были определены до введения адреналина в низкогорье, на 3-и сутки пребывания в высокогорье и при реадаптации к низкогорью и через 18 часов после введения адреналина в вышеперечисленных условиях.
Материал для гистологического исследования фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина. После проводки по спиртам возрастающей концентрации, проводили стандартную заливку кусочков в парафин. Приготовлялись на микротоме серийные поперечные срезы толщиной 5-7 мкм, которые окрашивались гемотоксилин - эозином. На окрашенных срезах изучали гистологическое строение миокарда.
Результаты исследований и их обсуждение.
МВ - КФК (сердечная форма креатинфосфокиназы - КФК.
В условиях высокогорья на 3-й день адаптации было выявлено, что количество КФК-МВ по сравнению с интактной группой низкогорья, увеличилось с 194,7± 1,7 до 434,1 ± 29,5 ед /л, при р<0,05. После моделирования катехоламинового некроза миокарда количество его повысилось в 3 раза с 434,1 ± 29,5 до 1350,9 ± 53,2* ед /л, при р< 0,05.
После 3-х дневного пребывания животных, при последующем перемещении их к низкогорью наблюдалось повышение креатинфосфокиназы - МВ с 434,1 ± 29,5 до 587,4±21,8 ед /л, при р < 0,05, а по сравнению с интактными крысами в низкогорье отмечалось увеличение в 4 раза с 194,7± 1,7 до 587,4±21,8 ед /л, при р < 0,05, а при сравнении с животными на 3-и сутки пребывания снизилось с 587,4±21,8, до 434,1 ± 29,5 ед/л, при р < 0,05.
У животных с моделированным некрозом миокарда при реадаптации к низкогорью по сравнению с животными у которых экспериментальный некроз миокарда, на 3-и сутки адаптации отмечалось достоверное снижение показателей КФК-МВ с 1350,9 ± 53,2 до 720,2±25,3, при р < 0,05, а при сравнении с животными с моделированным некрозом миокарда в низкогорье увеличилось количество маркера в 2 раза с 390,2 ±17,2 до 720,2±25,3, при р < 0,05.
Таблица 1. Количество КФК-МВ (МЕ) в сыворотке крови контрольных и опытных крыс до и после
реадаптации к низкогорью
Интактные низкогорье Интактные 3-и сутки в горах Некроз миокарда 3-и сутки Реадаптация без адреналина Реадаптация с адреналином
194,7 ± 1,7 434,1 ± 29,5* 1350,9 ± 53,2* 587,4 ± 21,8* 720,2 ± 25,3*
Примечание: * р< 0,05
Тропонин I. На 3-й день пребывания крыс в условиях высокогорья количество тропонина I в сыворотке крови по сравнению с 1 группой увеличилось с 0,3± 0,06 нг/мл до 0,7± 0,04 нг/мл, при р< 0,05. Тогда после введения адреналина у животных наблюдалось увеличение Тр I с 0,7 ± 0,04 до 1,9 ± 0,3 нг/мл, при р < 0,05.
Таблица 2. Количество тропонина I (нг/мл) в сыворотке крови контрольных и опытных крыс до и после
реадаптации к низкогорью
Интактные низкогорье Интактные 3-и сутки в горах Некроз миокарда 3-и сутки Реадаптация без адреналина Реадаптация с адреналином
0,3 ± 0,06 1,4 ± 0,3* 2,4 ± 0,3** 1,9 ± 0,3* 2,0 ± 0,3**
Примечание: * р < 0,05
При перемещении неадаптированных крыс в низкогорье отмечалось увеличение тропонина Т в 3,5 раза с 0,7 ± 0,04 до 2,4 ± 0,3 нг/мл при р< 0,05.
При спуске животных с катехоламиновым некрозом миокарда в низкогорье наблюдалось незначительное повышение ТрТ с 1,9 ± 0,3 до 2,0 ± 0,3 нг/мл в сыворотке крови. При сравнении их с животными с некрозом миокарда в низкогорье, наблюдалось недостоверное увеличение тропнина Т с 1,9 ± 0,3 до до 2,0 ± 0,3 нг/мл.
Аспартатаминотрансфераза (АсАт)
Как видно из таблицы 3, у животных на 3-и сутки пребывания животных в горах увеличилось количество аспартатаминотрансферазы с 282,9±13,1 до 633 ± 24,4 ед/л, при р< 0,05.
После введения адреналина, в сыворотке крови отмечалось повышение АсАт в 3,5 раза, с 633 ± 24,4 до 2297,8 ± 67,4 ед/л, при р< 0,05, что выходит за пределы физиологической нормы.
Таблица 3. Количество аспартатаминотрансферазы (ед/л) в сыворотке крови контрольных и опытных крыс до и после реадаптации к низкогорью
Интактные низкогорье Интактные 3-и сутки Некроз миокарда 3-и сутки Реадаптация без адреналина Реадаптация с адреналином
241,7 ± 8,35 444,8 ± 26,3* 2297,8 ± 67,4* 392,5 ± 21* 789 ± 23,1*
Примечание: * р< 0,05
При реадаптации в низкогорье у животных после 3-х дневного пребывания, аспартатаминотрансфераза уменьшилась с 633 ± 24,4 до 366,8±45,3 ед/л, при р< 0,05.
У крыс с моделированным некрозом миокарда при перемещении их после кратковременного пребывания в горах уменьшилось количество АсАТ с 2297,8 ± 67,4 до 453,5±22,6 ед/л, при р< 0,05.
Морфологическая характеристика миокарда на 3-и сутки пребывания животных в условиях высокогорья показывало следующие изменения - это отек стромы, выраженное полнокровие сосудов микроциркуляторного русла (рис. 1), отмечался в строме диапедез (рис. 2-А)- выход эритроцитов за пределы микроциркуляторного русла, наблюдалось разволокнение, дистрофические изменения и гибель кардиомиоцитов (рис. 2-Б)
Рис. 1. Миокард крысы с моделированным некрозом на 3-и сутки в условиях высокогорья (окраска гематоксилин-эозином. Х 480)
>у
щгштш
ЖсШ
¡Шт * Чт дПГ
Ё.1 .JF fr* ■ ¿Л^ЩЩ|
%
Б
Рис. 2-А, 2-Б Миокард крысы с моделированным некрозом на 3-и сутки в условиях высокогорья (окраска
гематоксилин-эозином. Х 480)
При реадаптации к низкогорью морфологическая картина миокарда характеризовалась дистрофией (рис. 3-А) кардиомиоцитов, также были видны участки некротизированных кардиомиоцитов (рис. 3-Б)
Ш1 шш
зЧ» v. .
% ■ Ш' ' *
v
Рис. 3-А, 3-Б. Миокард крысы с моделированным некрозом при реадаптации в условиях низкогорья (окраска гематоксилин-эозином. Х 480)
Таким образом, как и подтверждаются ранее полученными данными [8,9,10], на 3-й день пребывания животных в горах, содержания КФК-МВ и тропонина I в сыворотке крови превышало физиологическую норму по сравнению с контрольной группой, в результате возможного образования некротических участков у некоторых животных. У животных с моделированным некрозом миокарда уровень КФК- МВ , АсАТ и тропонина I достоверно повышался в связи усилением повреждения кардиомиоцитов под действием экзогенно вводимого адреналина и гипоксии.
У животных с моделированным некрозом миокарда после перемещения их в низкогорье, по сравнению с животными на 3-и сутки пребывания с катехоламиновым некрозом, отмечалось снижение количества кардиоспецифических ферментов КФК-МВ, ТрТ и АСАТ, но их содержание в сыворотке крови оставалось выше, чем физиологическая норма. Гистологически отмечалась дистрофия кардиомиоцитов и оставались участки некротизированных кардиомиоцитов.
Б
Список литературы / References
1. Миррахимов М.М. Болезни сердца и горы. Фрунзе: Кыргызстан, 1971. 310 с.
2. МиррахимовМ.М., Мейманалиев Т.С. Высокогорная кардиология. Фрунзе, 1980. С. 63-65.
3. Бекболотова А.К Роль системных и метаболических компонентов адаптации в развитии и течении стрессорных состояний в горах. Автореф. дисс.. .д-ра. биол. наук. Бишкек. 2002. 43 с.
4. Захаров А.Г., Замураева Л.В. Изменение коагулограммы при адреналиновом кардионекрозе и его коррекции милдронатом у неадаптированных к высокогорью крыс. // Сб. ст. Всерос. 69-й итоговой науч. студ. конф., посвящ. 200-летию со дня рождения Н.И. Пирогова. Томск, 2010. С. 40-41.
5. Захаров Г.А., Филиппенко Е.Г, Горохова Г.И. Влияние панангина на устойчивость сердца к фибрилляции и электролитный состав тканей у животных с гипотрофией миокарда в условиях высокогорья и при реадаптации. // Наука и новые технологии. Бишкек, 2010. № 3. С. 116-119.
6. Зарифьян А.Г., Бебинов Е.М., Боголюбов В.В., Щербак Л.В. Некоторые особенности динамики элементов красной крови человека и животных в процессе горной реадаптации. // Вестник КРСУ, 2014. Том 14. № 4. С. 76-79.
7. Вебер В.Б., Рубанова М.П., Губская П.М. и др. Воздействие больших и малых доз адреналина на ремоделирование миокарда левого и правого желудочков сердца крыс линии Вистар в хроническом эксперименте // Фундаментальные исследования, 2014. № 1. С. 258-264.
8. Махмудова Ж.А., Алдашев А.А., Зурдинов А.З. Особенности изменения уровней кардиоспецифических маркеров в сыворотке крови кроликов. // Наука и новые технологии. Бишкек, 2011. № 2. С. 111-114.
9. Махмудова Ж.А. Моделирование катехоламинового некроза миокарда у кроликов в условиях высокогорья // Асаdemy, 2016. № 1 (4). С. 5-7.
10. Махмудова Ж.А. Динамика показателей ЭКГ у кроликов с катехоламиновым некрозом миокарда в условиях разных высот. // Проблемы современной науки и образования, 2016. № 1 (43). С. 54-58.
БИОЛОГИЯ ГУСЕНИЦЫ ГРАНАТОВОЙ ПЛОДОЖОРКИ (EUZOPHERA BIGELLA ZELLER) Каюмова Ё.К.1, Комилова Д.И.2 Email: [email protected]
'Каюмова Ёркиной Кобиловна — преподаватель;
2Комилова Дилдора Икромжоновна — преподаватель, кафедра биологии, факультет естественных наук, Ферганский государственный университет, г. Фергана, Республика Узбекистан
Аннотация: в данной статье представлены результаты исследования биологиических особенностей самого распространенного в Ферганской долине вредителя граната (Punica granatum) - гранатовой плодожорки (Euzophera Bigella Zeller). Авторы статьи считают, что для повышения эффективности борьбы против гранатовой плодожорки, повышения урожая и качества плодов, необходимо всестороннее изучение биологических особенностей вредителя в условиях Ферганской долины. Авторы данной статьи проводили исследование, прошедшее в агрофирме и фермерских хозяйствах Ферганской области, специализирующихся на выращивании граната, а также в энтомологической лаборатории Ферганского государственного университета. Изучение особенностей образа жизни гранатовой плодожорки проводили маршрутными обследованиями и стационарными наблюдениями. Ключевые слова: Punica granatum, Euzophera Bigella Zeller, Ферганская долина, сезонное развитие, фаза, стационарный, наблюдение, обследование.
BIOLOGY OF CATERPILLAR OF POMEGRANATE FIR SEED MOTH (EUZOPHERA BIGELLA ZELLER) Kayumova Yo.K.1, Komilova D.I.2
'Kayumova Yorkinoy Kobilovnа — Teacher; 2Komilova Dildora Ikromzhonovnа — Teacher, BIOLOGY DEPARTMENT, NATURAL SCIENCES FACULTY, FERGHANA STATE UNIVERSITY, FERGHANA, REPUBLIC OF UZBEKISTAN
Abstract: the article under discussion depicts the results of the research of the biological specific features of the most widespread pests of pomegranate (Punica granatum) of pomegranate fir seed moth (Euzophera Bigella Zeller). The authors of the article considers, that it is necessary to study thoroughly the biological specific features of the pests in the conditions of the Ferghana Valley in order to increase the efficiency of pomegranate fir seed moth control, to improve the harvest and the quality of the fruits. The authors of the target article conducted a research implemented in the agricultural firm and farms of the Ferghana Valley as well as in entomological laboratory of Ferghana State University. Studying the biological specific features of the pomegranate fir seed moth's way of life was conducted through itinerary exploration and stationary observation. Keywords: Punica granatum, Euzophera Bigella Zeller, Fergana Valley, seasonal development, phase, stationary, observation, exploration.
