CC BY
7Вчеш записки Тавршського нацiонального унiверситету iM. В.1. Вернадського Серiя «Бюлопя, xiMia». Том 26 (65). 2013. № 1. С. 179-185.
УДК 612.35:616.36
ОСОБЛИВОСТ1 ДИНАМ1КИ ХОЛЕРЕЗУ ПРИ ДМ Р1ЗНИХ ДОЗ
ЕНДОТЕЛ1НУ-1
Радченко Н.С., ЯнчукП.1.
НД1 фiзwлогu 1мет академжа Петра Богача Навчально-наукового центру «1нститут бюлоги» КиИвського нащонального ушверситету 1мет Тараса Шевченка, Кшв, УкраИна E-mail: VeselkaN@i.ua
В гострих дослщах на щурах дослщжено вплив рiзних доз ендотелшу-1(ЕТ-1) на piBeHb холесекреци. Встановлено, що введений внутршньопортально, ендотелш-1 в дозах 0,1 та 0,2 мкг/кг зумовлюе зростання холесекреци порiвняно з контролем впродовж всього дослщу, максимальна реакцiя становила 20,4% (р<0,05) i 31% (р<0,01) вiдповiдно. Застосування ще бшьшо! дози ЕТ-1 (0,5 мкг/кг) зумовило незначне тдвищення секрецп жовчi на початку i часткове гальмування в другш половинi дослщу Доза ендотелiну-1 - 0,75мкг/кг виявила ч^ку гальмiвну дiю на жовчоутворення з максимальним ефектом 11,7% (р<0,05) щодо контролю у 5-му десятихвилинному промiжку з моменту введення пептиду.
Ключовi слова: ендотелш-1, печiнка, жовч, холесекрещя. ВСТУП
Зовшшиьосекреториа фуикщя печшки регулюеться складними нейрогуморальними мехаиiзмами, в яких особливе мюце посщають пептиди, зокрема еидотелши [1-7]. Так, еидотелiи-1 (ЕТ-1) ефективно впливае на тонус судин печшки [8]. Окр1м того, выявлено регуляторну д1ю даиого пептиду на переб1г шших фiзiолого-бiохiмiчиих процешв не тшьки в цьому оргаш, айв шших тканинах оргашзму, де наявш еидотелшов1 рецептори [9]. Воии за своею х1м1чиою будовою е гл1копроте!дами, у яких бшкова пдрофобиа частииа молекули рецептора перетииае бшшдний шар мембраии кттиии с1м раз1в, залишаючи, вщповщио, у виутр1шиьокл1тиииому та зовшшиьокл1тиииому простор1 петл1 пептидиих лаицюпв, як утвореш переважио пдрофшьиими амшокислотами. Саме щ зовшшиьокл1тииш пептидш петл1 разом з вуглеводиевою складовою формують сайти для зв'язування з регуляториими пептидами еидотелшово! природи. Остаиш, взаемоддачи з сайтами рецептора, викликають характерш коиформацшш змши молекули рецептора та за участ О-бшюв шщюють змши р1вия виутршиьокттиииих посередииюв. Завдячуючи цьому реал1зуеться вплив еидотелшових пептид1в иа переб1г метабол1чиих процес1в у клгтиш [10].
Варто зазиачити, що еидотелшов1 рецептори тдтипу А (ЕТА) виявлеш ие лише иа кттииах еидотел1ю кровоиосиих судии печшки, а й безпосередиьо иа гепатоцитах та мюцитах жовчиого м1хура [11, 12]. Така локатзащя цих рецептор1в вказуе иа широю можливосп р1зиоиаправлеиого впливу еидотелшу иа переб1г
фiзiолого-бiохiмiчних процешв у печшщ, в тому чи^ тюно пов'язаних з жовчоутворенням.
В наших попередшх дослiдженнях [13] було з'ясовано, що застосування ендотелiну-1 у дозi 1мкг/кг маси тша тварини, що зумовлюе чiтку звужувальну дiю на ворiтнi судини печшки, викликае гальмування холерезу, максимальнi змши якого рееструються на 40-50 хвилинах з моменту внутрiшньопортального введення препарату. У зв'язку з виявленим суттевим впливом дано! дози ендотелiну-1 на жовчоутворення в печiнцi щурiв виникла необхвдтсть з'ясувати вплив його менших доз на холеретичнi реакци, що i стало метою наших подальших дослiджень.
МАТЕР1АЛИ I МЕТОДИ
Дослщження проводили на 36 бiлих лабораторних щурах масою 180-250 г за умов гострого експерименту. У якост наркозу використовували уретан (Sigma-Aldrich, USA) в дозi 1 г/кг маси тша, який вводили внутршньоочеревинно. У наркотизованих щурiв розтинали черевну порожнину i у вiдпрепаровану жовчну протоку вводили тонку канюлю, з'еднану полiетиленовою трубкою з мшрошпеткою. ЕТ-1, розчинений у фiзiологiчному розчинi, вводили внутршньопортально через катетер к дозах: 0,1мкг/кг, 0,2 мкг/кг, 0,5мкг/кг, 0,75мкг/кг маси тiла тварини Контролем слугували тварини, яким аналогiчним способом вводили фiзiологiчний розчин.
Iнтенсивнiсть секрецп жовчi у щурiв визначали кожнi 10 хвилин експерименту впродовж 3 годин. Об'емну швидюсть секрецп жовчi розраховували в мкл/г маси тша тварини.
Статистичну обробку отриманих результатiв здшснювали за допомогою пакета програм STATISTICA 6.0. Для ощнки нормальностi розподшу використовували тест Шапiро-Вiлка. Для ощнки значущих вiдмiнностей мiж вибiрками з нормальним розподшом даних використовували критерш Ст'юдента. Вiдмiнностi мiж групами вважались вiрогiдними при р <0,05.
РЕЗУЛЬТАТИ ТА ОБГОВОРЕННЯ
Результати наших дослщжень засвiдчили, що спонтанна секрецiя жовчi у щурiв в гострих спробах вiдбуваеться постiйно, але нерiвномiрно. При цьому впродовж дослщу спостерiгаеться закономiрне зменшення кiлькостi видшено! жовчi (рис.1). Так, в перший десятихвилинний перюд пiсля твгодинно! стабшзацл печiнка щурiв секретувала 0,291±0,022 мкл/г маси тша жовч^ тодi як у останньому десятихвилинному промiжку жовчi вироблялось лише 0,244±0,019 мкл/г маси тiла, тобто на 16,2% менше (р<0,05). Однак, варто вщм^ити, що це зниження жовчоутворення було нерiвномiрним впродовж трьохгодинного контрольного експерименту, про що свщчать деякi осциляцп динамiки холерезу (рис.1).
1 0-ТИ ХВИЛИНШ прошжки
Рис. 1. Вплив рiзних доз ендотелiну-1 (0,1мкг/кг, 0,75мкг/кг) на динамшу секрецп жовчi у щурiв (мкл/г маси тша), (М+m , п=22), примiтка: * - р<0,05; [ -момент введення речовини.
1ншу динамiку секреци жовчi у шддослщних щурiв ми реестрували при введеннш рiзних доз ендотелiну-1. Зокрема, застосування найменшо! апробовано! дози - 0,1мкг/кг зумовлювало зростання холесекреци порiвнянно з контролем впродовж всього дослiду (рис.1, рис.2). Найбшьша реакцiя (пiдвищення холерезу на 20,4%; р<0,05, вiдносно контролю) спостер^алась на 80-iй хвилинi тсля введення ендотелiну-1. Також варто вщм^ити, що в останньому 10 хвилинному промiжку рiвень холерезу був на 15,2% (р<0,05) вищий за контрольний. При цьому загальна кiлькiсть продуковано! жовчi за весь дослiд зросла порiвняно з контролем на 14,1% (р<0,05) (рис.4).
Внутрiшньопортальне введення вдвiчi бшьшо! дози ЕТ-1 (0,2мкг/кг маси тша) зумовило суттеве зростання жовчоутворення вже з перших 10-ти хвилинних промiжкiв дослiду (рис.2, рис.3). В кшщ першо! години дослщу, тобто у шостiй десятихвилиннiй проб^ рiвень холерезу у пiддослiдних тварин перевищував контрольне значення на 21% (р<0,05). Стимулююча дiя пептиду на жовчоутворення з часом дослiду зростала i в 9 - 16-тому десятихвилинних промiжках перевищувала контрольнi величини на 31% (р<0,01). А в останнш пробi дослiду рiвень холерезу був на 24,8% (р<0,05) вищий шж у контролi (рис.3). Стимулюючий ефект дано! дози ЕТ-1 забезпечив збшьшення кiлькостi жовчi за весь перюд дослiду на 21,6% (р<0,05) порiвняно з контролем (рис.4).
Рис. 2. Вплив pi3H^ доз ендотелшу-1 (0,2мкг/кг, 0,5мкг/кг) на динамiку секрецп жовчi у щурiв (мкл/г маси тша), (М+m , n=22), примiтка: * - р<0,05; [ -момент введення речовини.
Застосування ще бшьшо1 дози ЕТ-1 (0,5 мкг/кг маси тша тварини) не виявило очшувано1 подальшо! стимулюючо! ди пептиду на жовчоутворення у пiддослiдних щурiв. Так, в першу годину шсля введення ЕТ-1 реестрували незначне пiдвищення холерезу (на 4-7%) в окремi десятихвилинш промiжки дослiду порiвняно з вщповщними контрольними значеннями. В наступнi швтори години дослiду в динамiцi холерезу спостер^ались окремi осциляцп, як у 6iK гальмування процесу так i незначно! стимуляци. В результатi кшьюсть продуковано! жовчi в цiлому за достд була лише на 3,7% бшьшою вiдносно контролю. Однак, слщ пiдкреслити, що на вiдмiну вщ менших доз ендотелiну-1, для ще! дози препарату доволi чiтко проявилися особливостi ди пептиду на яюсно вiдмiнних етапах жовчоутворення. Так, якщо в першiй половинi дослiду, коли мае мюце надходження жовчних кислот iз кишечника, дiя препарату була бшьш ефективною в пiдтриманнi на стабшьному рiвнi жовчосекреци. А в другш половинi дослiду, коли холерез забезпечуеться головним чином за рахунок бюсинтезу жовчних кислот ''de novo'', вплив ЕТ-1, що шдтримуе холесекрещю на стабiльному рiвнi, виявився в певнш мiрi менш ефективним.
Рис. 3. Вiдноснi змiни холерезу (%) у щурiв при введенш рiзних доз ендотелшу-1, (М+m , n=36). примiтка: j - момент введення речовини.
Застосування нами бiльш високо1 дози ендотелшу-1 - 0,75 мкг/кг виявило ч^ку гальмiвну його дiю на жовчоутворення, що поступово розвивалася i досягла свого максимального ефекту - 11,7% (р<0,05) вщносно контролю, у 5-му десятихвилинному промiжку з моменту введення пептиду. I в наступних промiжках до кiнця дослiду ми реестрували головним чином незначний гальмiвний ефект ща дози ендотелiну-1, який в результат обумовив вiрогiдне зниження кшькосп секретовано! печiнкою жовчi на 9,9% (р<0,05) порiвняно з контролем (рис. 4).
Рис. 4. Кшьюсть секретовано1 жовчi протягом дослiду при ди рiзних доз ендотелiну-1, (М+m , n=36). примiтка: * - р<0,05.
Виявлеш нами рiзноплановi впливи дослщжуваних доз ендотелiну-1 на зовнiшньосекреторну функцiю печiнки у щурiв в деякiй мiрi е характерними для пептидно1 регуляцп багатьох фiзiологiчних функцiй [14, 15], коли малi дози стимулюють перебiг певного фiзiологiчного процесу, а бiльшi дози - чинять зворотнiй ефект, а iнодi навiть втрачають свою ефектившсть [2, 16].
Отже, результати нашого дослiдження дають пiдстави по-iншому трактувати причини суперечливих даних, отриманих шшими авторами при дослiдженнi впливу ЕТ-1 на жовчосекреторш процеси [17, 18]. Адже ефектившсть ди регуляторного пептиду залежить як вiд його дози, так i вiд функцiонального стану органа i органiзму в цшому [19]. Використана нами схема експерименту, тобто гос^ дослiди на щурах, не виключае крiм безпосередньо1 ди ендотелiну-1 на перебiг фiзiолого-бiохiмiчних процешв в печiнцi участь центральних механiзмiв регуляцп. Ендотелiновi рецептори виявленi як на кл^инах периферичних органiв, так i на клiтинах центрально1 нервово1 системи [20, 21]. При введенш бiльш високих доз пептиду внутршньопортально його iнактивацiя в печiнцi повшстю не вiдбуваеться, а тому потрапивши до системного кров'яного русла вш може здшснювати свiй центральний регуляторний вплив на холесекрещю.
ВИСНОВОК
Таким чином, проведет нами дослщження виявили особливостi впливу рiзних доз ендотелшу-1 на динамiку холерезу у щурiв за умов гострого екперименту i вказують на те, що цей пептид бере активну участь у гуморальнш регуляцп зовшшньосекреторно1 функцп печшки.
Список лiтератури
1. Kohan D.E. Biology of endothelin receptors in the collecting duct / D.E. Kohan // Kidney International. -2009. - Vol. 76. - P.481-486.
2. Климов П.К. Роль нейропептидов в регуляции функций пищеварительной системы / П.К.Климов // Клин. медицина. - 1987. - Т.65, № 3. - С.3-12.
3. Vagally mediated cholestatic and choleretic effects of centrally applied endothelin-1 receptors / M.R. Rodriguez, M.E. Sabbatini, G. Santella. [et al.] // Regulatory peptides. - 2006. - Vol.135. - P.54-62.
4. Саратиков А.С. Желчеобразование и желчегонные средства / А.С. Саратиков, Н.П. Скакун // Томск: Изд-во Томского ун-та. - 1991. - C. 260.
5. Ганиткевич Я.В. Роль желчи и желчных кислот в физиологии и патологии организма / Я.В. Ганиткевич - К.: Наук.думка. - 1980. - 179 с.
6. Barton M. Endothelin: 20 years from discovery to therapy / M.Barton, M.Yanagisawa // Can. J. Physiol. Pharmacol. - 2008. - Vol. 86. - Р.485-498.
7. Yoneda M. Central regulation of hepatic function by neuropeptides / M. Yoneda, H. Watanobe, A. Terano // J. Gastroenterol. - 2001. - No 36. - Р.361-367.
8. Янчук П.1. Участь ендотелшу-1 у регуляцп кровооб^у, кисневого балансу та жовчосекреторно1 функцп печшки / П.1. Янчук, В.1. Комаренко, Я.1. Русшчук, А.А. Терехов // Вюник Кшвського нацюнального ушверситету iменi Тараса Шевченка: Проблеми регуляцп фiзiологiчних функцш. -2006. - Вип.1. - С. 8-10.
9. Патарая С.А. Биохимия и физиология семейства эндотелинов / С.А.Патарая, Д.В.Преображенский, Б.А.Сидоренко, В.П Масенко // Кардиология. - 2000. - № 6. - С. 78 -85.
10. Levin E.R. Endothelins / E.R. Levin // The new england journal of medicine. - 1995. - Vol. 333, No 6. -P. 356-363.
11. Huang S.C. Endothelin ET(A) but not ET(B) receptors mediate contraction of common bile duct / S.C. Huang // Regulatory Peptides. - 2003. - Vol. 133, No 15. - P. 131.
12. Kamimura Y. Endothelin-1 induces contraction of bile canaliculi in isolated rat hepatocytes / Y. Kamimura, N. Sawada, M. Aoki, M. Mori // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 1993. - Vol. 191. - P. 817-822.
13. Янчук П.1. Змши стввщношення жовчних кислот в жовчi щурiв тд впливом ендотелшу-1 / П.1. Янчук, Н.С. Весельська, А.А. Терехов, В.М. Бабан // Вюник Черкаського Ушверситету: Серiя Бюлопчт науки. - 2009. - Вип.156. - С. 149-154.
14. Громов Л.А. Нейропептиды. / Громов Л.А. - К.: Здоров'я. - 1992. - 46 с.
15. Ивашкин В.Т. Уровни регуляции функциональной активности органов и тканей / В.Т. Ивашкин, В.Ю. Васильев, Е.С. Северин. - Л.: Наука, 1987. - 272 с.
16. Ивашкин В.Т. Теория функциональных блоков и проблемы клинической медицины / В.Т. Ивашкин, Г.А. Минасян, А.М. Уголев - Л.: Наука, 1990. - 303 с.
17. Isales CM. Endothelin-1 induces cholestasis which is mediated by an increase in portal pressure / C.M. Isales, M.H. Nathanson, R. Bruck // Biochem. Biophys. Res. Commun. - 1993. - Vol. 191, No 3. - P. 1244-1251.
18. Endothelin-1 stimulates bile acid secretion and vesicular transport in the isolated perfused rat liver / A. Tanaka, K. Katagiri, M. Hoshino [et al.] // Am.J.Physiol. - 1994. - Vol. 266. - P. 324-329.
19. Луценко В.К. Пептиды и синапсы. (Механизмы регуляции деятельности центральной нервной деятельности) / Луценко В.К. // Сер. Медицинa - Изд-во Знание. - М., 1986. - №1. - 64 с.
20. Mauricio M. Castañeda. Endothelinergic cells in the subependymal region of mice / Mauricio M. Castañeda, Marisa A. Cubilla, Martín M. López-Vicchi, Angela M. Suburo // Brainresearch. - 2010. -Vol. 1321. - P.20-30.
21. Endothelin-3 stimulates the hypothalamic-pituitary-adrenal axis / M. Hirai, S. Miyabo, E. Ooya [et al.] // Life sciences. - 1991. - Vol. 48. - P. 2359-2363.
Радченко Н.С. Особенности динамики холереза при действии разных доз эндотелина-1 / Н.С. Радченко, П.И. Янчук // Ученые записки Таврического национального университета им. В.И. Вернадского. Серия «Биология, химия». - 2013. - Т. 26 (65), № 1. - С.179-185. В острых опытах на крысах исследовали влияние различных доз эндотелина-1(ЭТ-1) на уровень холесекреции. Установлено, что введенный внутрипортально, ЭТ-1 в дозах 0,1 и 0,2 мкг/кг вызывает возрастание холесекреции по сравнению с контролем на протяжении всего эксперимента, максимальная реакция повышения составляла 20,4% (р<0,05) и 31% (р<0,01) соответственно. Применение еще большей дозы ЭТ-1 (0,5 мкг/кг) обусловило незначительное повышение секреции желчи вначале опыта и частичное торможение холереза во второй половине. ЭТ-1 в дозе 0,75 мкг/кг оказывал четкое тормозящее действие на желчеотделение, с максимальным эффектом - 11,7% (р<0,05) относительно контроля в 5-м десятиминутном промежутке с момента введения пептида. Ключевые слова: эндотелин-1, печень, желчь, холерез.
Radchenko N.S. Peculiarities of bile secretion processes in application of different endothelin-1 doses / N.S. Radchenko, P.I. Yanchuk // Scientific Notes of Taurida V.Vernadsky National University. - Series: Biology, chemistry. - 2013. - Vol. 26 (65), No. 1. - P. 179-185.
Influence of different endothelin-1(ET-1) doses on cholesecretion velocity was studied in acute experiments on rats. It was shown, that intraportally injected endothelin-1 in doses of 0,1 and 0,2 ^g/kg of body weight causes stimulation of bile secretion during the whole experiment compared to control by 20.4% (p<0,05) and 31.0% (p<0,05) correspondingly. ET-1 in dose of 0,5 ^g/kg of body weight evoked slight choleresis increasing at the beginning of experiment followed by unsignificant bile secretion decreasing during the second half of experiment. But the highest dose of ET-1 (0,75 ^g/kg of body weight) exposed strict inhibitory action on bile formation process and during the fifth half-hour period cholesecretion decreased by 11,7% (p<0,05) compared to control experiments. Keywords: ET-1 - endothelin-1, liver, bile, choleresis.
Поступила в редакцию 25.01.2013 г.
