CC BY
24
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Baldwin D.R., Honeybourne D., Wise R. Pulmonary disposition of antimicrobial agents: in vivo observations and clinical relevance // Antimicrob Agents Chemother. - 1992. - Vol. 36. - P. 1176-1180.
2 Haitsma J.J., Lachmann U., Lachmann B. Exogenous surfactant as a drug delivery agent // Adv Drug Deliv. - 2001. - Vol. 47(2-3).
- P. 197-207. Review.
3 Kharasch V.S., Sweeney T.D., Fredberg J., et al. Pulmonary surfactant as a vehicle for intratracheal delivery of technetium sulfur
colloid and pentamidine in hamster lungs // Am Rev Respir Dis. - 1991. - Vol. 144. - P. 909-913.
4 Kofonow J.M., Adappa N.D. In vitro antimicrobial activity of SinuSurf™ // ORL J Otorhinolaryngol Relat Spec. - 2012. - Vol. 74. -
P. 179-184.
5 Raghavendran K., Willson D., Notter R.H. Surfactant therapy for acute lung injury and acute respiratory distress syndrome //
Crit Care Clin. - 2011. - Vol. 27(3). - P. 525-559.
6 van 't Veen A., Gommers D., Verbrugge S.J., et al. Lung clearance of intratracheally instilled 99mTc-tobramycin using pulmonary
surfactant as vehicle // Br J Pharmacol. - 1999. - Vol. 126. - P. 1091-1096.
7 Vermehren C., Frokjaer S., Aurstad T., Hansen J. Lung surfactant as a drug delivery system // Int J Pharm. - 2006. - Vol. 307(1). -
P. 89-92.
8 Weinberger S.E., Cockrill B.A., Mandel J. Principles of pulmonary medicine. 5th ed. Philadelphia. Saunders. - 2008. - pp. 386.
9 Zhang L.N., Sun J.P., Xue X.Y., Wang J.X. Exogenous pulmonary surfactant for acute respiratory distress syndrome in adults: A
systematic review and meta-analysis // Exp Ther Med. - 2013. - Vol. 5. - P. 237-242.
10 Завалий М.А., Балабанцев А.Г., Загорулько А.К., та iH. Метод оценки эффективности применение бронхоальвеолерного защитного комплекса при лечении острого гнойного синусита в условиех эксперимента // Журнал вушних, носових i горлових хвороб. - 2008. - 5-с. - C. 68-69.
A.A. BIRKUN, A.V. KUBYSHKIN
ASSESSMENT OF INFLUENCE OF COMBINED SURFACTANT-ANTIBACTERIAL THERAPY ON THE PATHOGENESIS OF PNEUMONIA, CAUSED BY PSEUDOMONAS AERUGINOSA
Resume: Pathogenetic features of bacterial pneumonia determine the need of formation of high concentration for antimicrobial drugs in the focus of infection. It was suggested to use exogenous surfactant to improve a delivery of antimicrobials to the peripheral areas of lungs.
Antibacterial and surface-active properties of amikacin (Amicil, Kievmedpreparat, Ukraine), exogenous surfactant (Suzacrin, Docpharm, Ukraine) and their mixture were studied by means of standard microbiologic procedure and modified Pattle method in vitro, as well as in 119 Wistar rats, including infected (intratracheal introduction of Pseudomonas aeruginosa ATCC 27853) and noninfected animals. Histopathologic findings, differential leucocyte counts in blood and bronchoalveolar wash (BAW) and partial pressure of oxygen in arterial blood were recorded.
Surface-active and antibacterial properties of the surfactant and amikacin remained unimpaired when mixed in vitro in one volume. However, in rats with pneumonia the surfactant-amikacin combination demonstrated higher antipseudomonal and antiinflammatory activity as compared with pure amikacin. Furthermore, combined therapy mitigated the reduction of BAW surface activity.The results are indicative of positive influence of the combined therapy on the acute pneumonia pathogenesis. These results can form a basis for subsequent clinical studies. Keywords: pneumonia, antimicrobials, surfactant, treatment.
УДК 616.82-005.4: 616.379-008.64-092.9
Т.Н. БОИЧУК, Т.И. КМЕТЬ
Буковинский государственный медицинский университет, г. Черновцы, Украина
РЕГИОНАРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕАКЦИИ ЭНДОТЕЛИАЛЬНЫХ КЛЕТОК РАЗЛИЧНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ОТДЕЛОВ КОРЫ БОЛЬШЫХ ПОЛУШАРИЙ КРЫС СО СТРЕПТОЗОТОЦИН-ИНДУЦИРОВАННЫМ ДИАБЕТОМ, ОСЛОЖНЕННЫМ ИШЕМИЧЕСКИ-
РЕПЕРФУЗИОННЫМ ПОВРЕЖДЕНИЕМ ГОЛОВНОГО МОЗГА
Обнаружено, что эндотелиоциты исследованных областей коры больших полушарий характеризуются индивидуальной чувствительностью к ишемии-реперфузии головного мозга. Установлено, что сахарный диабет модифицирует реакцию эндотелиальных клеток исследованных участков коры на неполную глобальную ишемию-реперфузию головного мозга: в коре лобной и теменной областей устраняет ее в раннем ишемически-реперфузионном периоде и ограничивает на 12-е сутки постишемического периода, в коре височной области - изменяет качественный и количественный характер реакции в оба сроки наблюдения. Показано, что концентрация РНК в условиях неполной глобальной ишемии-реперфузии головного мозга крыс без диабета повышается в эндотелиальных клетках всех исследованных областей коры большых полушарий в оба сроки наблюдения, а у животных с сахарным диабетом -только на 12-е сутки.
Ключевые слова: головной мозг, сахарный диабет, ишемия-реперфузия, эндотелиоциты.
Актуальность. Сахарный диабет (СД) евлеетсе одной из наиболее актуальных проблем современной медицины, что обусловлено высокой, постоенно возрастаящей распространенностья заболевание, клиническим полиморфизмом, тежестья осложнений *8+. В Украине официально зарегистрировано более миллиона больных СД, однако реальное количество лядей недиагностированной патологией превышает эту цифру в 3-4 раза. По данным эпидемиологических исследований СД по уровня инвалидизации и смертности занимает третье место после сердечно-сосудистых онкологических заболеваний *9+. Однако главной причиной смертности у больных СД евлеятсе сердечнососудистые осложнение *5, 6+, в частности, нарушение мозгового кровообращение *7+. Сегодне нет никаких сомнений в том, что наиболее ранним проевлением поражение сосудов при диабете евлеетсе эндотелиальнае дисфункцие, которае присуща также ишемически-реперфузионным поражением нервной ткани *2+. Поэтому изучение морфологических и функциональных аспектов взаимосвези этих патологий евлеетсе важной задачей медицинской науки. Получено достаточно данных о постишемически-реперфузионных и диабетических изменениех в различных структурах головного мозга *1, 3+. Однако данные о ранних и отсроченных последствиех ишемии-реперфузии дле показателей морфофункционального состоение эндотелиальных клеток различных участков коры конечного мозга в условиех СД в научной литературе ограничены.
Цель работы. Изучить селективнуя чувствительность эндотелиоцитов различных функциональных отделов коры головного мозга к неполной глобальной ишемии-реперфузии в условиех стрептозотоцин-
индуцированного сахарного диабета. Материал и методы исследования. Исследование проведено на шестимесечных самцах белых нелинейных крыс, из которых были сформированы следуящие экспериментальные группы: 1. Контрольные крысы; 2. Крысы, которым моделировали 20-минутнуя двусторонняя каротиднуя ишемия-реперфузия (ДКИР) с одночасовой реперфузией;
3. Крысы, которых выводили из эксперимента на 12-е сутки после моделирование 20-минутной ДКИР; 4. Крысы
с СД; 5. Крысы с СД, которым моделировали 20-минутнуя ДКИР с одночасовой реперфузией; 6. Крысы с СД, которых выводили из эксперимента на 12-е сутки после моделирование 20-минутной ДКИР. СД моделировали однократным внутрибряшным введением стрептозотоцина (Sigma, Aldrich, США) в дозе 60 мг/кг самцам крыс в возрасте 2 месеца *2+. По достижении шестимесечного возраста у части крыс осуществлели двустороннее клипсирование общих сонных артерий в течение 20 мин., после чего восстанавливали кровоток дле достижение реперфузии *4+. Дле изучение ранних последствий ишемии-реперфузии часть животных выводили из эксперимента через 1 ч, а отсроченных последствий - на 12-е сутки. Моделирование каротидной ишемии и эвтаназия животных осуществлели под калипсоловым наркозом (75 мг/кг). Дле проведение морфометрических исследований мозг фиксировали в растворе Буэна в течение 24 ч, затем по стандартной схеме проводили гистологическуя проводку и ткань заливали в парафин, готовили серийные срезы толщиной 5 мкм. Дле изучение морфофункционального состоение эндотелиоцитов коры мозга гистологические срезы депарафинировали и окрашивали галлоцианин-хромовыми квасцами по Эйнарсону дле специфического выевление РНК. Изображение коры мозга получали на микроскопе AXIOSKOP (Zeiss, Германие) и с помощья видеокамеры COHU-4722 (COHU Inc., США) вводили в компьятернуя систему анализа изображений VIDAS-386 (Kontron Elektronik, Германие). Морфометрический анализ клеток мозга осуществлели в автоматическом режиме с помощья программы VIDAS-2,5 (Kontron Elektronik, Германие). Определели следуящие показатели дле эндотелиальных клеток: плотность (количество клеток на 1 мм площади среза коры мозга), площадь (мкм ), эквивалентный диаметр (мкм) и концентрация РНК (единицы оптической плотности, Еоп). Статистическуя значимость различий оценивали с использованием t-критерие Стьядента дле независимых выборок. Данные представлены в виде средних арифметических и стандартного отклонение. Все экспериментальные процедуры осуществлены согласно «Положения об использовании животных биомедицинских
исследованиех» и Конвенции Совета Европы об охране
позвоночных животных, используемых в экспериментах и других научных целех от 18.03.1986 г. Результаты исследования. Анализ полученных данных (табл.) свидетельствует, что у контрольных крыс ишемие мозга с одночасовой реперфузией повышает содержание РНК в эндотелиальных клетках лобной и теменной областех коры, уменьшает плотность расположение данных клеток и повышает их площадь в височной и теменной областех. Такое снижение плотности расположение эндотелиоцитов на фоне увеличение площади, скорее всего, евлеетсе свидетельством отека ткани, развиваящийсе вследствие ишемически-
реперфузионного повреждение. На 12-е сутки наблядение достоверно возрастала плотность эндотелиоцитов и содержание в них РНК как по отношения к контроля, так и относительно предыдущего срока наблядение, в коре лобной и височной областех, а площадь возвращалась к норме. Только в коре теменной области плотность расположение эндотелиальных клеток оставалась сниженной по сравнения с контрольными животными. Это наводит на мысль о возможной гибели клеток, хоте эта точка зрение требует морфологических подтверждений. Таким образом, последствие ишемии головного мозга, суде по морфофункциональному состоения эндотелиоцитов, евлеятсе долговременными и не заканчиваятсе к 12-м суткам ишемически-реперфузионного периода. Кроме того, следует отметить определенные различие в реакции эндотелиальных клеток различных отделов коры на ишемия-реперфузия.
В условиех стрептозотоцин-индуцированного диабета плотность расположение эндотелиоцитов в лобной, теменной и височной областех коры больших полушарий уменьшилась соответственно на 16 %, 18 % и 17 % относительно аналогичных показателей у животных контрольных групп. Такие однонаправленные изменение могут быть следствием гибели данного типа клеток, что, на наш взглед, может стать основой формирование эндотелиальной дисфункции. Кроме того, в теменной области коры животных с диабетом выевлен рост эквивалентного диаметра эндотелиоцитов на 6 % по сравнения с контролем. Моделирование стрептозотоцин-индуцированного диабета
сопровождалось также ростом концентрации РНК в эндотелиоцитах всех исследованных участков коры больших полушарий в пределах 4-6 % по сравнения с контрольной группой животных. В раннем ишемически-реперфузионном периоде у животных с диабетом плотность расположение эндотелиоцитов оставалась ниже относительно такого в интактных крыс во всех исследованных отделах коры, но только в коре теменной области она снизилась относительно показателе у крыс с диабетом. Характерно, что только в этом отделе снижением отреагировали также эквивалентный диаметр (на 6 %) и концентрацие РНК (на 14 %). Однако, на 12-е сутки плотность эндотелиальных клеток в указанном участке коры
больших полушарий возросла на 23 % по отношения к предыдущему сроку наблядение, достигнув контрольного уровне. В условиех позднего ишемически-реперфузионного периода у крыс с диабетом наблядалсе рост концентрации РНК в эндотелиоцитах теменной, лобной и височной областех коры больших полушарий на 6, 8 и 9 % соответственно относительно показателей у животных с СД без нарушение мозгового кровообращение и на 21, 9, 9 % - по сравнения с предыдущим сроком.
Таким образом, анализ полученных результатов позволеет констатировать модифицируящие воздействие СД на реакция эндотелиоцитов исследованных отделов коры больших полушарий на ишемия-реперфузия. Они заклячались в отсутствии реакции, присущей контрольным крысам, в раннем сроке нарушение мозгового кровообращение и ее ограничении на 12-е сутки наблядение изменениеми концентрации РНК в коре лобной и теменной областей. Что касаетсе теменной части коры, то реакцие ее эндотелиальных клеток по количеству измененных показателей превышала таковуя у контрольных крыс и характеризовалась качественными различиеми. Возрастание в данных клетках концентрации РНК и увеличение их плотности может рассматриватьсе как свидетельство активации процессов биосинтеза и эндотелиальной пластичности, направленной на преодоление последствий их повреждение. Выводы.
1. Эндотелиоциты исследованных областей коры больших полушарий характеризуятсе индивидуальной чувствительностья к ишемии-реперфузии головного мозга.
2. Сахарный диабет модифицирует реакция эндотелиальных клеток исследованных отделов коры на неполнуя глобальнуя ишемия-реперфузия головного мозга: в коре лобной и теменной областех устранеет ее в раннем ишемически-реперфузионном периоде и ограничивает на 12-е сутки постишемического периода, в коре височной доли - изменеет качественный и количественный характер реакции в оба срока наблядение.
3. Концентрацие РНК в условиех неполной глобальной ишемии-реперфузии головного мозга крыс без диабета повышаетсе в эндотелиальных клетках всех исследованных областей коры большых полушарий в оба сроки наблядение, а в животных с сахарным диабетом -только на 12-е сутки.
Перспективы дальнейших исследований. В дальнейшем планируетсе изучить морфофункциональное состоение нейронов разных участков коры больших полушарий после ишемии-реперфузии головного мозга в динамике (в ранние и поздние сроки постишемическом периода) с целья поиска маркеров чувствительности к данной патологии, которае может стать основой патогенетической коррекции.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Бойчук Т. М., Савчук Т. П. Ультраструктурний стан лiмбiко-riпоталамiчних структур мозку щурiв з ускладненнём стрептозотоцин-iндукованого дiабету гострим порушеннём кровообiгу в басейнi сонних артерм // Клiнiчна анатомië та оперативна хiрургië. - 2013. - Т. 12, № 2. - С. 6-9.
2 Кособён Е. П., арек-Мартынова И. Р., асаманова А. Н., Колесникова Т. И., Мартынов М.Я. Роль эндотелиальной дисфункции в развитии цереброваскулёрного поражениё у пациентов с сахарным диабетом // Сахарный диабет. - 2012. - № 1.-С. 42-48.
3 Люньков О. М. Особливост переб^у iшемiчно-реперфузiйного пошкодженнё структур головного мозку при експериментальному цукровому дiабетi в самцiв-щурiв : автореф. дис. на здобуттё наук. ступенё канд. мед. наук : спец. 14.03.04 «Патолопчна фiзiологië» / О. М. Люньков. - Черывщ, 2010. - 20 с.
4 Скибо Г. Г. Использование различных экспериментальных моделей длё изучениё клеточных механизмов ишемического поражениё мозга // Патологиё. - 2004. - Т. 1, № 1. - С. 22-30.
5 Ballantyne С. M. Adolescent type 1 Diabetes cardio-renal Intervention Trial (AdDIT) // BMC Pediatr. - 2009. - Vol.9 - Р. 79-86.
6 Boghdady N.A., Bard G.A. Evaluation of oxidative stress markers and vascular risk factors in patients with diabetic peripheral neuropathy // Cell. Biochem. Funct. - 2012. - Vol.30, №4. - Р. 328-334.
7 Idris I., Thomson G. A., Sharma J. C. Diabetes mellitus and stroke // Int. J. Clin. Pract. - 2006. - V. 60, № 1. - P. 48-56.
8 Lam D. W., Le Roith D. The worldwide diabetes epidemic // Curr Opin Endocrinol Diabetes Obes. - 2012. - V. 19, №2- P. 93-96.
9 Shaw J. E., Sicree R. A., Zimmet P. Z. Global estimates of the prevalence of diabetes for 2010 and 2030 // Diabetes Res. Clin. Pract. - 2010. - Vol. 87, № 1. - P. 4-14.
T. N. BOJCHUK, Т. I. KMET
Bukovinian State Medical University (Chernivtsi)
REGIONAL CHARACTERISTICS OF RESPONSE OF ENDOTHELIAL CELLS OF CERTAIN FUNCTION AREAS OF THE CEREBRAL CORTEX IN RATS WITH STREPTOZOCIN-INDUCED DIABETES COMPLICATED BY ISCHEMIA-REPERFUSION DAMAGE OF BRAIN
Resume: We found that endothelial cells of the studied areas of the cerebral cortex have individual susceptibility to carotid ischemia-reperfusion.
Diabetes modifies the response of endothelial cells of the studied areas of the cerebral cortex to incomplete global ischemia-reperfusion of brain. Namely it removes reaction of frontal and parietal lobe in the initial of carotid ischemia-reperfusion and limits the response at the 12 day of postischemic period. Diabetes changes the qualitative and quantitative response in the cortex of temporal lobe at both stages of observation.
RNA concentration of studied cells increases under conditions of incomplete global ischemia-reperfusion of brain non-diabetic in endothelial cells of all studied areas of the cerebral cortex in rats at both stages of observation and in diabetic rats at the 12tday of the observation.
Keywords: brain, diabetes mellitus, carotid ischemia-reperfusion, endothelial cell.
Таблица 1 - Динамика изменений показателей морфофункционального состоение эндотелиоцитов отдельных областей коры больших полушарий крыс в условиех экспериментального сахарного диабета, осложненного ишемически-реперфузионным повреждением головного мозга (М ± m)
Группа наблядениё Плотность клеток (мм 2 Площадь клетки, мкм2 Эквивалентный диаметр, мкм Концентрацие РНК в клетке, Еоп
+ + + +
20 мин / 1 час
12 суток ± ± ± ±
± ± ± ±
реперфузиё 20 мин / 1 час ± ± 5 84 0 15 ± 2 46 о 03 ± 1 011 о 008#&
реперфузиё 12 суток ± ± ± ±
14П36 8 07* 6 19 0 16* 2 38 0 04 1 006 0 009*
20 мин / 1 час ± ± ± ±
