CC BY
41
УДК 611.014.46
С.П. БОГАТЫХ, Л. А. ЛЮБОВЦЕВА
НЕЙРОМЕДИАТОРНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СТРУКТУР ТИМУСА ПОСЛЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ПРИРОДНЫМ ГАЗОМ В РАЗЛИЧНЫХ КОНЦЕНТРАЦИЯХ
Ключевые слова: предельно-допустимая концентрация (ПДК), Т-лимфоциты, гранулярные люминесцирующие клетки, тучные клетки, тимус, корреляционный анализ.
В экспериментальных условиях при воздействии природным газом разной концентрации на организм крыс в гранулярных люминесцирующих клетках (ГЛК) тимуса между биогенными аминами выявлены нарушение корреляционных связей.
S.P. BOGATYKH, LA. LYUBOVTSEVA CORRELATION ANALYSIS OF BIOGENIC AMINES IN THYMUS STRUCTURES WHEN EXPOSED TO VARIOUS CONCENTRATIONS OF NATURAL GAS Key words: maximum allowable concentration (MAC), T-lymphocytes, granular luminescent cells, mast cells, thymus, correlation analysis.
Under experimental conditions a violation of the correlations was detected in granular luminescent cells of the thymus between the biogenic amines when exposed to various concentrations of natural gas on the bodies of rats.
Предприятия газовой промышленности представляют собой мощный фактор, оказывающий техногенное влияние не только на здоровье работников, но и на окружающую среду, а также на здоровье населения, проживающего в регионе, где расположено предприятие [8]. В литературе имеются данные о влиянии сероводородсодержащего компонента природного газа на увеличение заболеваемости органов дыхания [10], сердечно-сосудистой системы [9], эндокринной системы [2]. Многие исследователи, изучая влияние природного газа, прежде всего обращали внимание на влияние его сероводородного компонента на организм человека и животных, в том числе описывая изменение лабораторных показателей иммунной системы, не выясняя регуляторных механизмов данных изменений [7].
Как известно, регуляция органов иммунитета происходит при помощи особых биоаминсодержащих структур, в состав которых входят многие компоненты, в том числе тучные (ТК) и гранулярные люминесцирующие клетки (ГЛК) [1, 5]. Исследование корреляционных взаимодействий между биогенными аминами позволяет раскрыть механизм воздействия на тот или иной орган иммунной системы [1, 4, 6].
Цель исследования - изучение корреляционных взаимодействий между биогенными аминами в структурах тимуса после воздействия природного газа различной концентрации.
Материалы и методы исследования. Эксперименты были проведены на 60 белых беспородных крысах-самцах массой 120-150 г. Уход осуществлялся по нормам и правилам обращения с лабораторными животными. Образцы тимуса брали в одно и то же время суток с 15 до 18 ч под глубоким эфирным наркозом. При оценке результатов экспериментов всегда учитывали время года.
Первую группу составили интактные животные (n = 15), животные второй группы подвергались затравке природным газом в концентрации, равной 0,1 ПДК (30 мг/м3) (n = 15), третьей - 1 ПДК (300 мг/м3) (n = 15), четвертой - 10 ПДК (3000 мг/м3) (n = 15).
Газом воздействовали в течение 30 сут. ежедневно продолжительностью 8 ч. Лабораторные животные содержались в модифицированных нами камерах Курляндского. Подача газа дозировалась при помощи шахтного интерферометра и U-образной градуированной трубки, заполненной дистиллированной водой. Для измерения содержания природного газа в камере Курляндского использовали газоанализатор - шахтный интерферометр ШИ-11. Для выявления катехоламинов (КА), серотонина (С) и гистамина (Г)
использовали люминесцентно-гистохимические методы, количественно концентрации нейромедиаторов оценивались с помощью цитоспектрофлуориметрии [5, 9, 10].
Корреляционный анализ Пирсона применялся для нахождения связей (зависимостей) между нормально распределенными количественными признаками. Сила предполагаемой взаимосвязи между величинами определялась по значению коэффициента корреляции. Метод, использованный нами в определении корреляционных связей между биогенными аминами, описан в литературе [4].
Результаты исследования и обсуждение. При исследовании корреляционных взаимоотношений между биоаминами в ГЛК интактной группы животных выяснилось, что в ГЛК премедуллярной зоны связь между КА и С сильная положительная, между КА и Г слабая, между С и Г средняя (см. таблицу). Сильная положительная корреляционная связь означает одновременное повышение концентрации каждого биоамина в корреляционной паре, по всей видимости связанное с каким-то естественным фактором регуляции.
Сводная таблица корреляционных взаимодействий между нейромедиаторами в структурах тимуса
Структуры Интактная группа Опытная группа животных
0,1 ПДК 1 ПДК 10 ПДК
КА/С КА/Г С/Г КА/С КА/Г С/Г КА/С КА/Г С/Г КА/С КА/Г С/Г
ГЛК премедуллярной зоны 0,7 0,3 0,5 0,6 0,5 0,7 0,65 0,5 0,7 0,6 0,3 0,5
ГЛК субкапсулярной зоны 0,8 0,4 0,5 0,55 0,3 0,5 0,5 0,4 0,6 0,8 0,4 0,5
Тимоциты коркового вещества 0,8 0,3 0,3 0,6 0,3 0,45 0,8 0,25 0,3 0,7 0,3 0,4
Тимоциты мозгового вещества 0,8 0,2 0,3 0,6 0,2 0,35 0,6 0,2 0,3 0,7 0,3 0,4
Тучные клетки 0,7 0,3 0,4 0,6 0,5 0,8 0,5 0,3 0,6 0,6 0,3 0,5
Примечание. Жирным шрифтом выделены сильные корреляционные связи, курсивом -слабые.
В ГЛК субкапсулярной зоны корреляционная взаимосвязь КА/С сильная, а между всеми остальными парами - слабая. В цитоплазме тимоцитов коркового вещества имеется та же тенденция. В тимоцитах мозгового вещества корреляционная взаимосвязь между КА/С сильная, а между всеми остальными парами - слабая. В тучных клетках наблюдается та же тенденция.
При исследовании взаимосвязи нейромедиаторов во всех структурах тимуса после затравки газом в 0,1 ПДК корреляционные взаимодействия между КА и С снижаются. Это может привести к нарушению процесса дифференцировки клеток, зависящих от ГЛК [5]. Между С и Г корреляционные связи резко усиливаются в преме-дуллярных ГЛК и в тучных клетках, становясь сильными. Что, возможно, говорит о запуске компенсаторного механизма, призванного уменьшить дисбаланс, возникающий при затравке минимальной (0,1 ПДК) концентрацией природного газа.
При исследовании взаимосвязи нейромедиаторов в структурах тимуса после затравки газом в 1 ПДК корреляционные взаимодействия между КА и С снижаются во всех изучаемых структурах, за исключением премедуллярных клеток и тимоцитов коркового вещества. Между КА и Г по сравнению с аналогичными показателями у интактных животных корреляционные взаимосвязи мало изменяются во всех структурах тимуса; между С и Г - резко усиливаются в премедуллярных, субкапсулярных ГЛК и тучных клетках. Содержание С и Г также увеличивается в вышеназванных структурах тимуса [3].
При исследовании взаимосвязи нейромедиаторов в структурах тимуса после затравки газом в 10 ПДК корреляционные взаимодействия между КА и С остаются сильными. Между КА и Г взаимосвязи остаются слабыми во всех изучаемых структурах, что ведет к
увеличению бластных форм клеток. Между С и Г связи восстанавливаются во всех изучаемых структурах. Однако происходит разрушение всех связей внутри тимоцитов коркового и мозгового вещества. Также наблюдается большое количество дегранулирован-ных клеток. Все вышеперечисленное ведет к акцидентальной инволюции тимуса.
Выводы. 1. При всех воздействиях природным газом различных концентраций происходит понижение корреляционных взаимоотношений во всех структурах тимусной дольки между КА/С.
2. Повышение корреляционных взаимодействий наблюдается при затравке в 0,1 и 1 ПДК между КА/Г и С/Г в премедуллярных и тучных клетках, не затрагивая корковые и мозговые тимоциты.
3. Наибольшие изменения в биоаминсодержащих структурах тимуса наблюдается при воздействии природного газа с концентрацией 10 ПДК и характеризуется разрушением связей в тимоцитах.
Литература
1. Агафонкин С.А. Исследование биогенных аминов и биоаминсодержащих структур костного мозга человека при нарушении гемопоэза: автореф. дис.... канд. мед. наук. М., 2006. 25 с.
2. Бадалова М.С. Результаты ультразвукового скрининга щитовидной железы у работников Астраханского газового комплекса // Труды Астраханской гос. мед. акад. Астрахань: Изд-во АГМА, 2005. С. 210-213.
3. Богатых С.П., Любовцева Е.В., Любовцева Л.А. Реакция биоаминсодержащих структур тимуса на выбросы газокомпрессорной станции // Здравоохранение Чувашии. 2011. № 4. С. 64-68.
4. Гурьянова Е.А. Участие нейромедиаторсодержащих структур кожи в области точек акупунктуры и органов иммунитета в реализации механизмов иглоукалывания // Здравоохранение Чувашии. 2011. № 1. С. 33-40.
5. Любовцева Л.А. Люминесцентно-гистохимическое исследование структур костного мозга. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 1998. 96 с.
6. Нестерин К.В. Люминесцентно-гистохимическое исследование центральных органов иммунитета после воздействия акупунктуры: автореф. дис.... канд. мед. наук. Саранск, 2007. 125 с.
7. Попков К.В. Влияние сероводородсодержащего газоконденсата на функциональную активность иммунной системы: автореф. дис.... канд. мед. наук. Оренбург, 1994. 23 с.
8. Хронический бронхит в условиях промышленного загрязнения воздуха серосодержащими поллютантами / Г.А. Трубников, A.A. Резаев, Л.Д. Давыдова и др. // Пульмонология. 1992. Прил. 4, № 85. С. 75-76.
9. Шевченко И.И. Состояние сердечно-сосудистой системы у работающих на предприятии по переработке природного газа с высоким содержанием сероводорода: автореф. дис..
канд. мед. наук. Астрахань, 1997. 20 с.
10. Шишкина Т.А. Патогенетические механизмы нарушения микроциркуляции в легких при хроническом воздействии сероводородсодержащим газом: автореф. дис.... канд. мед. наук. Саратов, 2008. 24 с.
11. Cross S.A., Ewen S. W., Rost F. W. A study of the methods available for the cуtochemical localization of histamine bуfluorescence induced with o-phtalaldehуde or acetaldehyde // Hystochem. J. 1971. № 6. P. 471-476.
12. Falk B. Fluorescence of catecholamine and related compounds condensed with formaldehyde // J. Histohem. Cytohem. 1962. № 10. Р. 348-354.
БОГАТЫХ СЕРГЕЙ ПЕТРОВИЧ - соискатель ученой степени кандидата медицинских наук кафедры терапии и семейной медицины, Институт усовершенствования врачей, Россия, Чебоксары (sttour@yandex.ru).
BOGATYKH sErGeY PETROVICH - a competitor of scientific degree of Medical Sciences candidate of Therapy and Family Medicine Chair, Postgraduating Doctors’ Training Institute, Russia, Cheboksary.
ЛЮБОВЦЕВА ЛЮБОВЬ АЛЕКСЕЕВНА - доктор биологический наук, профессор, заведующая кафедрой цитологии, эмбриологии и гистологии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары.
LYUBOVTSEVA LYUBOV ALEKSEEVNA - doctor of biological sciences, professor of Cytology, Embryology and Histology Chair, Chuvash State University, Russia, Cheboksary.
