CC BY
11
В1СНИК ВДНЗУ «Украгнська медична стоматологгчна академя»
erol followed for a short period time (up to 7 days), the post-transfusion value of cell survival within 24 hours is 70-75%. Destruction of erythrocytes after the transfusion is determined by their damage during freezing, according to literature data. The solution of the problem of preventing cell damage during freezing may consist in the development of combined cryo-preservatives, containing a significant fraction of the nonpenetrating cryoprotectant. It was found out earlier, that the rapid freezing of erythrocytes in a medium containing non-penetrating and penetrating protective components ensures the preservation of cell resistance to the action of osmotic stress during rapid thawing. Moreover, erythrocytes frozen in these media differ slightly in osmotic and morphological characteristics of intact cells. This paper has shown that the freezing of erythrocytes in a medium containing sucrose (10%) and 1,2-propanediol (1,2-PD, 22%) with a low NaCl content (0,27%) ensures the preservation of the osmotic and morphological characteristics of cells. In addition, cellular ATP is maintained at a level of 77% of control that is necessary for the implementation of red blood cells regulation of vascular tone. It can be assumed, the effectiveness of the combined cryo-protectants is due to the fact that in the freezing stage the penetrating cryoprotectant (1,2-PD) counteracts the "critical" cell contraction, a significant contribution to which is made by the concentration of sucrose. At the same time, when thawing sucrose prevents an excessive increase in the volume of cells. In sum, there is weakening of hypertonic and osmotic stress on cells that causes the preservation of osmotic and morphological characteristics.
УДК 616.24-018:577.118:616.379-008.64]-092.9 Теслик Т.П., Понирко А.О.
ОСОБЛИВОСТ1 ЗМ1Н МАКРОЕЛЕМЕНТНОГО СКЛАДУ ЛЕГЕНЬ ЩУР1В МОЛОДОГО В1КУ ЗА УМОВ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО АЛОКСАНОВОГО Д1АБЕТУ
Сумський державний уыверситет
В останн роки найбльш досконало та детально придляеться увага вивченню впливу цукрового д'абету на серцево-судинну, нервову, сечовидльну i травну системи. А ось патоморфогенетичнi змни при хронiчнiй гiперглiкемiТ органiв дихання залишаються маловивченими. В нашому експери-мент! ми досл'джували легеневу тканину молодих щур'т обох статей, як перебували в експериме-нт'1 з 90 до 180 д'б. Шматочки правоТ легенi, висушували, проводили Ух озолiння, пот'ш розчиняли у кислотах та визначали в них вмст макроелементiв. Анал'зуючи дан за вмстом кальцю, калю, натрiю ! магню в легких експериментальних тваринах, ¡, зставляючи ц показники з контролем у вковому аспект'!, можна стверджувати, що хронiчна гiперглiкемiя посилюе недостатнсть змюту основних макроелементiв центрального органу дихальноТ системи, яка прямо пропор^йна терминам да експериментального алоксанового дабету.
Ключов1 слова: легенл, макроелементи, алоксановий д1абет, натрш, калш, кальцм, магнш.
Дана робота е фрагментом НДР «Закономiрностi вiкових i конституцональних морфологчних перетворень внутрiшнiх ор-ганiв i кстковоТсистеми за умов впливу ендо- i екзогенних чинниюв i шляхи Тх корекцп», № держ. реестрацп 0113и001347.
Вступ
За даними огляду л^ературних джерел, ор-гани дихання досконально вивчен на макро- та мiкрорiвнях [2;6;8;9]. Але питання впливу патологи ендокринноТ системи на леген вивчена не-достатньо.
Загально вщомий факт про високий вщсоток захворюваност людей на дiабет I типу, який проявляеться наявнютю хрошчноТ гшергшкемп та глюкозурп.
На сьогодшшнш день причину цукрового дiа-бету I типу знайти не вдалось, але провщы екс-перти^абетологи вщносять його до аутамун-них захворювань. Доведено, що у виникненн цього захворювання приймають участь протек-тивн генотипи в поеднанн з факторами навко-лишнього середовища [1;3;5].
Найбтьш досконало та детально придтяеться увага вивченню впливу цукрового дiабету на серцево-судинну, нервову, сечовидтьну, травну систему, а дiя хроычноТ ппергшкемм на органи дихання залишаеться маловивченою. Що стосу-
еться порушень у хiмiчному склада то детальш-ше всього вивчена кюткова тканина. 1снують да-ж, що па^енти з цукровим дiабетом I типу ма-ють ждвищений ризик до патолопчних перело-мiв кюток [7]. Цей факт пов'язують з порушен-ням диференцшвання остеобласпв, що призво-дить до Тх пщвищено'Т крихкостк Також визначе-но порушення синтезу колагену та еластину в дослщах по загоенню ран [4].
В данш робот був проведений аналiз хiмiчно-го складу легеневоТ тканини молодих щурiв з ек-спериментальним алоксановим дiабетом в порн внянж з штактною групою тварин.
Мета
Виявияти змши макроелементного складу ле-гень за умов алоксанового дiабету.
Матерiали та методи дослщження
Дослщжували п'ять груп бтих лабораторних щурiв обох статей вком 5-8 мюя^в, з них чотири - експериментальж та одна штактна (табл. 1).
АктуальН проблеми сучасно!' медицины
Таблиця 1
Розподл експериментального матер'алу
Термш дослщження Кiлькiсть експериментальних тварин Ктькють штактних тварин
3 мюяц 6 6
4 мюяц 6 6
5 мюяц|в 6 6
6 мюяц|в 6 6
Всього по групам 48
Щурi утримувались в умовах вiварiю кафедри морфологи Медичного шституту СумДу. Перед початком дослщжень кожна група щурiв проходила двотижневу карантишзацш. Тварини до-глядалися згiдно загальноприйнятих рекомен-дацш, вимог та положень щодо догляду за ла-бораторними тваринами («Правила проведення роб^ з використанням експериментальних тварин», додаток 4, затверджений наказом Мшю-терства охорони здоров'я № 755 вщ 12 серпня 1997 р., «Про заходи щодо подальшого удоско-налення органiзацiйних форм роботи з використанням експериментальних тварин»; «Загальн етичнi принципи експеримен^в на тваринах», ухваленi Першим Нацюнальним конгресом з бн оетики (Кшв, 2001 р.); правила, затвердженi ко-мiсieю з питань бiоетики Медичного шституту Сумького державного ушверситету (протокол № 4 вщ 22 грудня 2009 р.; Хельсинська деклара^я Генеральной асамблеТ Всесв^ньоТ медичноТ асо^аци (2000); положення «европейськоТ кон-венцп про захист хребетних тварин, як викорис-товуються для експериментiв та шших наукових цiлей» (Страсбург, 1985). Порушень морально-етичних норм при проведены науково-дослiдницькоТ роботи не було.
Для експериментального моделювання ппер-гткемп, яка обумовлюеться абсолютною недо-статнютю iнсулiну в органiзмi, ми використову-вали хiмiчну сполуку - алоксан. Пюля 24-годинного голодування на ™ нормальних пока-зникiв кровi тваринам вводили пiдшкiрно розчин дигщрату алоксану в дозi 20мг на 100г ваги в 0,1М цитратному буферi (рН 4,0). Щурi чотирьох експериментальних вкових груп знаходилися в стаж хрошчноТ' гiперглiкемiТ вiд 30 до 180 доби; п'ята група слугувала контролем (штактш тварини). Забш шести щурiв кожноТ вковоТ групи проводили кожнi 30 дшв шляхом розтину грудноТ клiтини пщ внутрiшньоочеревинним тюпентал-натрiевим наркозом.
Були використаш HacTynHi методи дослщжен-ня легень: хiмiко-аналiтичний аналiз, глюкозоок-сидазний тест з визначенням рiвня глюкози у венознiй кровi та рiвня глiкозильованого гемо-глобiну (НЬА1с) на 90 добу експерименту для ш-дтвердження наявност у тварин гшергпкемп. yci отриманi числовi показники пщлягали статисти-чнiй обробцi з використанням персонального комп'ютера Acer та лщензшноТ програми-редактора електронних таблиць Excel XP пакета Microsoft Office 2013. Проводили обчислення се-редньоТ арифметичноТ (M), середньоТ помилки середньоТ величини (m). Визначали достовiр-нiсть рiзницi (р) з урахуванням критерiю Ст'юдента (t), вважаючи за достовiрне ймовiр-нiсть помилки менше 5% (р<0,01).
Результати дослiдження та ïx обговорення
Вс цифровi показники у експериментальних та штактних тварин представленi у табл. 2.
Що стосуеться змш вмiсту натрiю у щурiв ш-тактноТ групи у вiцi вщ п'яти мiсяцiв до восьми мюя^в, можна стверджувати, що його ктькють залишаеться практично на одному рiвнi. Хрошч-на гiперглiкемiя обумовлюе достовiрне зниження вмiсту цього елементу. Якщо на 90 добу експерименту вщсоток натрш становить 3,19±0,01 мг/г, вже на 120 добу - 2,4±0,02 мг/г, на 150 добу - 2,43±0,03 мг/г, а на 180 добу - 2,33±0,04 мг/г. Це свщчить про загальне зменшення кiлькостi вищевказаного елементу у легенях щурiв на 26,9% (р < 0,001).
Bмiст калiю у легенях тварин штактноТ групи з вком також практично незмiнний, а у щурiв, якi перебували в експеримекп, кiлькiсть цього елементу на 90 добу складае 9,56±1,34 мг/г (збть-шуеться на 17,2% (р < 0,001), на 150 добу становить 11,2±1,14 мг/г. На 180 добу дослщу кть-кiсть калш в легенях щурiв складае 8,99±1,01 мг/г.
Таблиця 2
Макроелементний склад легень щу^в молодого вку iнтактноï групи та щур'в в умовах експериментального алоксанового д'абету (M±m), n=6
Показник 1нтактш щурi 90 Aie ЦД lнтактнi щурi 120 Aiб ЦД lнтактнi щурi 150 Aiб ЦД 1нтактш щурi 180 Aiб ЦД
Натрш, мг/г 3,08±0,1 3,19±0,01 3,07±0,01 2,40±0,012 3,05±0,01 2,43±0,03 3,05±0,01 2,33±0,04
Калш, мг/г 9,34±0,9 9,56±1,34 9,35±1,11 9,84±0 9,4±1,1 11,2±1,14 9,46±1,1 8,99±1,01
Кальцш, мг/г 129,9±0,02 138,9±0,29 129,0±0,17 89,3±0,17 129,3±0,2 81,4±0,19 129,02±0,11 87,5±1,08
Магнш, мг/г 350,9±5,9 352,2±6,89 294,0±6,07 232,5±11,09 324,0±6,1 241,7±15,89 254,0±6,03 214,0±10,93
ГК,ммоль/л 5,4±1,3 8,3±0,3 3,5±0,1 8,5±0,1 6,0±0,1 8,7±0,1 6,3±0,1 8,1±0,1
НЬА1С% 4,7±0,6 8,1±0,3 4,0±0,04 8,6±0,1 4,5±0,04 8,3±0,1 5,1±0,1 7,05±0,1
npuMimKa: * р < 0,001; р < 0,01
Том 18, Випуск 1 (61)
193
В1СНИК ВДНЗУ «Украхнська медична стоматологгчна академя»
Ктькють кальцш в легенях тварин штактно'Г групи у п'ять мюя^в становить 129,9±0,02 мг/г та зменшуеться з bîkom до 129,02±0,11 мг/г. У щурiв такого ж вку, що перебували в умовах хроычно'Г пперглкемм, вмiст цього елементу змн нюеться наступним чином: на 90 добу експери-менту його ктькють складае 138,9±0,29 мг/г, на 120 добу - значно зменшуеться до 89,3±0,17 мг/г; на 150 добу - 81,4±0,19 мг/г, на 180 добу -87,5±1,08 мг/г. Таким чином, ктькють кальцш в легенях вщ початку та до кшця дослщу зменшуеться загалом на 37,01% (р < 0,001).
Ктькють магшю в легенях штактних щурiв вн ком вiд п'яти до восьми мiсяцiв знижуеться практично у 1,5 рази з 350,9±5,9 мг/г до 254,0±6,03мг/г, вiдповiдно. 3i збiльшенням тер-мiну цукрового дiабету з 90 по 180 добу вщбува-еться зменшення вмiсту магнш у легенях на 39,2% (р < 0,001), а саме: на 90 добу експериме-нту ктькють цього макроелементу становить 352,2±6,89 мг/г, на 120 добу - 232,5±11,09 мг/г, на 150 добу - 241,7±15,89 мг/г, на 180 добу -214,0±10,93 мг/г.
Показники рiвня глюкози кровi та гткозильо-ваного гемоглобiну тварин штактно'Г групи зна-ходились у межах нормальних показниш (3,5 -6,3 ммоль/л та 4,0 - 5,1% вщповщно). У тварин з цукровим дiабетом рiвень глюкози кровi колива-вся вiд 8,1 до 8,7 ммоль/л, а рiвень HbA1C вщ 7,05% до 8,6%, що доводить наявнють у них п-перглкемп.
тварин, та, спiвставляючи цi показники з контролем у вковому аспекту можна стверджувати, що хроычна гiперглiкемiя посилюе недостатнiсть вмiсту основних макроелеметчв центрального органу дихально'1 системи, яка прямо пропорцш-на строкам дм експериментального алоксаново-го дiабету.
Перспективи подальших дослiджень
В подальшому плануеться дослiдити вмiст мiкроелементiв у легенях щурiв за умов алокса-нового дiабету.
Лiтература
1. Ahsan Zil-E-Ali. Think Before Chopping a Diabetic Foot: Insight to Vascular Intervention / Ahsan Zil-E-Ali, Saadia Shafi [et al.] // Cureus. - 2017. - Vol. 9 (4). - P. 1-3.
2. Ajay Ratnakarro Nene. Lung lobes and fissures: a morphological study / Ajay Ratnakarro Nene, Krishna Swami Gajerdra [et al.] // Internatuonal journal of experimental and clinical anatomy. - 2011. - Vol. 5. - P. 30-38.
3. Бузлама А.В. Изучение гипогликемических и антидиабетических свойств гуматов различного происхождения в эксперименте / А.В. Бузлама, Ю.Н. Чернов, А.И. Сливкин // Вестник ВГУ, серия: химия, биология, фармация. - 2010. - № 1 - С. 140-145.
4. Mitchel Tate. Exendin-4 attenuates adverse cardiac remodelling in streptozocininduced diabetes via specific actions on infiltrating macrophages / Mitchel Tate, Emma Robinson [et al.] // Basic Res Cardiol. - 2016. - Vol. 111. - P. 1-13.
5. Пальчикова Н.А. Гормонально-биохимические особенности аллоксановой и стрептозотоциновой моделей экспериментального диабета / Н.А. Пальчикова, Н.В. Кузнецова, О.И. Кузь-минова, В.Г. Селятицкая // Бюлетень СО РАМН. - 2013. - Т. 36, № 3. - С. 19-23.
6. Петренко В.М. Анатомия легких у белой крысы / В.М. Петренко // Biological sciences. - 2013. - № 10 - С. 414-417.
7. Jagadapillai Rekha. Diabetic Microvascular Disease and Pulmonary Fibrosis: The Contribution of Platelets and Systemic Inflammation / Rekha Jagadapillai, Madhavi J. Rane [et al.] // International Journal of Molecular Sciences. - 2016. - Vol. 17. -P. 1-13.
8. Соколов В.В. Современные представления о сегментарном строении легких / В.В. Соколов, Л.В.Телегина // Эндоскопия. -2012. - № 2. - С. 17-20.
9. Stefansson K. A variant associated with nicotine dependence, lung cancer and peripherial disease / K. Stefansson // Nature. - 2015. -№32. - P. 638-642.
Висновки
Аналiзуючи дат щодо вмюту кальцш, калш, натрш i магшю у легенях експериментальних
Реферат
ОСОБЕННОСТИ ИЗМЕНЕНИЯ МАКРОЭЛЕМЕНТНОГО СОСТАВА ЛЕГКИХ КРЫС МОЛОДОГО ВОЗРАСТА В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО АЛЛОКСАНОВОГО ДИАБЕТА Теслык Т.П., Понырко А.О.
Ключевые слова: легкие, макроэлементы, аллоксановый диабет, натрий, калий, кальций, магний.
В последние годы наиболее совершенно и подробно уделяется внимание изучению влияния сахарного диабета на сердечнососудистую, нервную, мочевыделительную и пищеварительную системы. А вот патоморфогенетические изменения при хронической гипергликемии органов дыхания остаются малоизученными. В нашем эксперименте мы исследовали легочную ткань молодых крыс обоего пола, находящихся в эксперименте с 90 до 180 дней. Кусочки правого легкого, высушивали, проводили их озоление, затем растворяли в кислотах и определяли в них содержание макроэлементов. Анализируя данные по содержанию кальция, калия, натрия и магния в легких экспериментальных животных, и, сопоставляя эти показатели с контролем в возрастном аспекте, можно утверждать, что хроническая гипергликемия усиливает недостаточность содержания основных макроэлементов центрального органа дыхательной системы, которая прямо пропорциональна срокам действия экспериментального алоксанового диабета.
AKTya&BHi npoSAeMH cynacHoi' MeAHUHHH
Summary
PECULIARITIES OF CHANGES IN TRACE-ELEMENT COMPOSITION OF LUNGS IN YOUNG RATS UNDER MODELLED ALLOXANE-INDUCED DIABETES Teslyk T.P., Ponyrko A.A.
Key words: lungs, trace elements, alloxane-induced diabetes, natrium, potassium, calcium, magnesium.
A well-known fact about the high percentage of people with type I diabetes is a manifestation of a "breakdown" in the endocrine system displayed by the presence of chronic hyperglycemia and glucosuria. Today, the cause of type I diabetes has not been found out yet, but leading diabetes experts attribute it to autoimmune diseases, indicating the role of protective genotypes in conjunction with environmental factors. The most thorough and detailed attention is paid to the study of the impact of diabetes mellitus on the changes in cardiovascular, nervous, urinary, and digestive systems. The pathomorphogenetic effect of chronic hyperglycemia on the respiratory organs is still remaining unclear. As for disorders in the trace-element composition, the bone tissue has been studied very well. There are a lot of evidenced that patients with type I diabetes have an increased risk of pathological bone fractures. It has been reported that in case of "experienced" diabetes, glycosylation products and the parallel effect of blood vessels and nerves contribute more actively to reducing the mineral density of bone tissue (29% decrease in tensile strength and 50% density). This work was aimed at analyzing the chemical composition of pulmonary tissue in young rats subjected to modelled alloxane-induced diabetes and comparing them with the control intact group. To model hyperglycemia caused by absolute insulin insufficiency, we used alloxane. Following a 24-hour fasting, animals were subcu-taneously injected with a solution of dihydrate aloxane in a dose of 20 mg per 100 g of weight in 0.1 M citrate buffer (pH 4.0). We used the following methods to the study lung tissues: chemical analysis, glucose oxidase test to determine the level of glucose in venous blood and the level of glycosylated haemoglobin (HbA1c) in 90 days of the experiment to confirm the presence of hyperglycemia in animals. All the received numerical indices were subject to statistical processing. In experiment, we investigated the pulmonary tissue of advanced age rats, which were in the experiment from 90 to 180 days. These were white, non-breeding rats of both sexes. Samples taken from the right lung were dried, subjected toozonation, and then dissolved in acids before evaluating the content of trace-elements. Analyzing data on the content of calcium, potassium, sodium, and magnesium in the lungs of experimental animals, and comparing these parameters with age control, we can argued that chronic hyperglycemia increases the inadequacy of the content of the main trace elements of the central organ of the respiratory system that is directly proportional to the duration of the experimental alloxane-induced diabetes.
Tom 18, BunycK 1 (61)
195
