Морфологические изменения печени крыс в условиях витаминно-минеральной недостаточности Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Физиология и биохимия питания

количество редокс-пар. Взаимодействия с белками ФПН, дефосфо-КоА и ПТ могут иметь физиологическое значение с учетом универсального распространения метаболитов ПК. Можно предполагать универсальную функцию этих соединений в формировании эффективного редокс-потенциала клеток и участия в редокс-сигналировании.

После идентификации дисульфидного характера КоА-связывающего белка цитозоля печени при инициировании биосинтеза КоА накоплено много сведений о роли кофермента в посттрансляционной модификации белков. Феномен КоА-илирования предложен как важнейший механизм в редокс-регуляции метаболизма и антиоксидантном действии, что приобретает роль универсального биологического механизма. Подобно распространенномуS-глута-тионилированию белков процесс КоА-илирования может иметь системный характер и отражать баланс тиоловых и дисульфидных компонентов в физиологических условиях и патологии.

Важнейшим элементом изучения КоА-илирования было использование моноклональных антител с использованием вестерн-блоттинга иммуноферментной схемы и иммунопреципитации. В эксперименте с изолированными миокардиоцитами, подвергнутых воздействию ОС, выявлено дозозависимое накопление иммунореактивных дисульфидных комплексов КоА. На перфузируемых сердцах выявлено различие процессов S-глутатионилирова-ния и КоА-илирования, что указывает на селективное взаимодействие с остатками белков и возрастание степени их КоА-илирования при инициировании ОС. Этот процесс носит лимитированный характер и, по всей вероятности, может зависеть от обеспеченности организма витамином. Показано, что степень КоА-илирования в печени животных возрастает при голодании и уменьшается при потреблении гипогликемической диеты и при ожирении. Продемонстрированы конкретные редокс-регуляторные механизмы, ассоциированные с КоА-илированием, в частности на ферментах ЦТК, гликолиза, метаболизма жирных кислот, аминокислот и кетоновых тел, креатинкиназе и глицеральдегидфосфатдегидрогеназе, что приобретает ключевое значение в регуляции процессов транскрипции, инициировании процессов апоптоза и аксональном транспорте.

Заключение. Процесс КоА-илирования является новым и важнейшим физиологическим механизмом антиокси-дантной защиты, предотвращающим необратимое окисление нуклеофильных тиоловых групп, а также компонентом редокс-сигналирования, отражающим внутриклеточный редокс-гомеостаз и, возможно, его регулирующим.

Никитин Н.С.

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПЕЧЕНИ КРЫС В УСЛОВИЯХ ВИТАМИННО-МИНЕРАЛЬНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ

ФГБУН «ФИЦ питания и биотехнологии», Москва

Актуальность. В токсикологических исследованиях малотоксичных объектов или объектов с неизвестной токсичностью для выявления их возможного неблагоприятного действия могут быть использованы так называемые нагрузочные пробы, направленно снижающие адаптационный потенциал экспериментальных животных. Одним из наиболее простых и эффективных способов снижения адаптационного потенциала является модификация вита-минно-минерального состава рациона. В наших предыдущих исследованиях была разработана модель дефицита минеральных веществ - железа (Fe3+) и магния (Mg2+), и витаминов группы В - тиамина (В1), рибофлавина (В2), ниацина (В3), пиридоксина (В6), биологическая роль которых (в том числе поддержание антиоксидантного статуса, участие в метаболизме ксенобиотиков, регуляция выработки цитокинов и других гуморальных факторов и др.) определяет состояние адаптационного потенциала.

Цель настоящей работы - изучение морфологии печени крыс на фоне потребления рационов, дефицитных по содержанию витаминов группы B, Fe3+ и Mg2+.

Материал и методы. В эксперименте продолжительностью 64 дня были использованы 90 крыс самцов линии Вистар с исходной массой тела 85,6±1,0 г. Животные были разделены на 3 равные группы, каждая получала экспериментальные рационы с модифицированным составом витаминно-минеральных смесей: содержание витаминов В1, В2, В3 и В6, Fe3+ и Mg2+ составляло 75%, 30% и 19% от оптимального уровня (диета AIN-93) в рационе 1-й, 2-й и 3-й групп, соответственно. Подготовку препаратов для гистологических исследований проводили стандартными методами. Срезы окрашивали гематоксилин-эозином и пикрофуксином по Ван Гизону. Документированные изображения обрабатывали в программе AxioVision Rel.4.8 (CarlZeiss, ФРГ). Степень морфологических изменений в печени оценивали по шкале SAF, которая учитывает выраженность стеатоза печени (S, steatosis), активности внутридолькового (лобулярного) воспаления и баллонной дистрофии гепатоцитов (A, activity) и стадию фиброза печени (F, fibrosis)

Результаты. Анализ морфологической картины печени крыс 1-й и 2-й групп выявил следующее: структура печеночных долек, тяжи гепатоцитов не изменены, ядра находились в центре клеток, при увеличении 50х лобулярное воспаление не отмечалось, перипортальный и центролобулярный фиброз отсутствовал. Около 15% гепатоцитов, расположенных во всех трех зонах ацинуса, содержали липидные вакуоли, характерные для среднекапельного стеатоза. По шкале SAFстепень морфологических изменений печени крыс этих групп оценена как S1A0F0. Согласно данным наших предыдущих исследований, стеатоз, соответствующий уровню S1, наблюдается примерно у 50% здоровых половозрелых крыс-самцов линии Вистар, поэтому выявленное изменение можно отнести к варианту нормы. При микроскопическом исследовании печени крыс 3-й группы также не были выявлены изменения структу-

Материалы XVII Всероссийского конгресса с международным участием «Фундаментальные и прикладные аспекты нутрициологии и диетологии. Лечебное, профилактическое и спортивное питание» (Москва, 29-31 октября 2018 г.)

ры печеночных долек, печеночные балки хорошо выражены, ядра находились в центре клеток. Содержание липид-ных вакуолей в гепатоцитах составляло не более 5% и было менее выражено, чем у крыс 1-й и 2-й групп. Вместе с тем отмечены некоторые патологические изменения, а именно, очаги лобулярного воспаления и перипорталь-ный фиброз, соответствующие стадии A1 и F1. По шкале SAF степень морфологических изменений в печени крыс 3-й группы была оценена как S0A1F1.

Обсуждение. Патологические изменения строения печени у животных 3-й группы, получавших рацион с наименьшей обеспеченностью эссенциальными веществами, могут быть обусловлены развитием окислительного стресса из-за снижения содержания глутатиона в гепатоцитах. Поскольку используемая в данном эксперименте модель снижения адаптационного потенциала предполагает сокращение поступления с рационом витаминов группы B, в частности B6, а также Mg2+, необходимых для биосинтеза глутатиона, развитие патологических изменений по сценарию окислительный стресс ^ выделение воспалительных цитокинов ^ воспаление ^ фиброз представляется наиболее вероятным.

Заключение. Изучение морфологии печени крыс на фоне потребления рационов, дефицитных по содержанию витаминов группы B, железа и магния, продемонстрировало формирование патологических изменений у животных, получавших рационы с 19% обеспеченностью этими веществами. Более высокие уровни обеспеченности (30 и 75%) не вызывали никаких выраженных нарушений, строение печени соответствовало норме. Таким образом, из трех рассмотренных модификаций содержания эссенциальных веществ в рационах 19% представляется оптимальной для использования в токсикологических исследованиях, в частности при изучении веществ, реализующих свое повреждающее действие через механизм окислительного стресса и образование свободных радикалов в процессе внутриклеточного метаболизма.

Научно-исследовательская работа по подготовке рукописи проведена за счет гранта Российского научного фонда (проект № 16-16-00124).

Окороков П.Л., Васюкова О.В.

ОСОБЕННОСТИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА В ПОКОЕ У ДЕТЕЙ С МОРБИДНЫМ ОЖИРЕНИЕМ И ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТЬЮ

ФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр эндокринологии» Минздрава России, Москва

Развитие морбидного ожирения в детском возрасте ассоциировано с нарушениями углеводного и липидного обмена, инсулинорезистентностью (ИР), снижением толерантности к физической нагрузке, патологией опорно-двигательного аппарата, психологическими проблемами и другими состояниями. Изучение энергетического обмена при ожирении необходимо для выявления новых механизмов развития заболевания. Основной обмен в покое (ООП) определяет до 70% суточных энергозатрат, а его оценка позволяет персонифицировать диетотерапию путем расчета индивидуальных потребностей ребенка в энергии. Оценка ООП проводится методом непрямой респираторной калориметрии и позволяет не только определить уровень энергетического обмена в состоянии покоя, но и дыхательный коэффициент (ДК), характеризующий структуру энергозатрат (определение преобладающего источника энергии в организме).

По данным литературы, развитие ИР у лиц с ожирением может приводить к снижению скорости окисления жиров натощак и недостаточному постпрандиальному повышение скорости окисления углеводов. Данный феномен получил название метаболической ригидности и отражает неспособность мышечной ткани своевременно изменять скорость метаболизма жиров и углеводов. Подобные изменения энергетического обмена рассматриваются в качестве фактора риска прогрессирования ожирения. Работы по оценке особенностей энергетического обмена у детей с ожирением, в том числе морбидным, единичные, что и послужило поводом для проведения исследования.

Цель работы - оценить скорость основного обмена и дыхательный коэффициент в покое у детей с морбидным ожирением в зависимости от наличия ИР.

Материал и методы. Обследованы 45 детей (20 мальчиков, 25 девочки), средний возраст - 14,6 [13,5; 16,1] года, с конституционально-экзогенным морбидным ожирением - SDS ИМТ +4,06 [4,0; 4,34] и половым развитием по Таннеру 2-5. Морбидное ожирение диагностировалось при SDS ИМТ >4,0. Критерием ИР принято значение ISI Matsuda <2,6. Измерение основного обмена в покое проводили методом непрямой респираторной калориметрии (метаболограф Quark RMR) утром, натощак; длительность состояния покоя - не менее 10 мин. Долженствующее значение ООП рассчитывалось по формуле, предложенной Molnar. Скорость ООП определялась по разнице между долженствующим и измеренным при проведении непрямой калориметрии значениями. Разница > -10% расценивалась как снижение скорости основного обмена, а >10% - как критерий повышения уровня ООП. Снижение скорости окисления жиров натощак диагностировалось при значении ДК > 0,96.

Результаты и обсуждение. Уровень основного обмен в покое повышен у 75% детей с морбидным ожирением; у 15% он соответствует долженствующим значениям, а у 10% пациентов выявлено снижение скорости основного обмена в покое. У мальчиков определяются более высокие абсолютные значения ООП по сравнению с девочками