CC BY
10
Евразийский Союз Ученых (ЕСУ) # 12(33), 2016 | МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ_29
СП1ВВ1ДНОШЕННЯ ПРОЦЕС1В СИНТЕЗУ ТА АПОПТОЗУ В НЕЙРОНАХ ППОКАМПА ЩУР1В З ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИМ ЦУКРОВИМ Д1АБЕТОМ, УСКЛАДНЕНИМ ГОСТРИМ ПОРУШЕННЯМ КРОВООБ1ГУ В БАСЕЙН1
СОННИХ АРТЕР1Й
Шка Ольга Muxa^nisHa
Асистент кафедри нервових хвороб, психгатрИ та медично'1 психологИ ВДНЗ Украши «Буковинський державний медичний унгверситет»,
м. Чертвцi
СООТНОШЕНИЕ ПРОЦЕССОВ СИНТЕЗА И АПОПТОЗА В НЕЙРОНАХ ГИППОКАМПА КРЫС С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫМ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ, ОСЛОЖНЕННЫМ ОСТРЫМ НАРУШЕНИЕМ КРОВООБРАЩЕНИЯ В БАССЕЙНЕ СОННЫХ АРТЕРИЙ
Аннотация
Цель - изучить динамику соотношения содержания клеточной РНК и белка р53 в нейронах полей гиппокампа крыс с сахарным диабетом, осложненным каротидной ишемией-реперфузией.
Исследование выполнено на крысах со стрептозотоцин-индуцированным сахарным диабетом, осложненным 20-минутной окклюзией обеих сонных артерий. Содержание белка р53 определяли методом им-мунофлуоресценции, РНК - денситометрическим методом после 20-минутной ишемии с одночасовой ре-перфузией и на 12-е сутки постишемического периода в полях гиппокампа СА1, СА2, СА3, СА4.
У животных без диабета активация проапоптотической активности в ответ на ишемию-реперфузию сопровождается параллельным возрастанием процессов синтеза в клетках гиппокампа. В условиях диабета в позднем постишемическом периоде активность процессов синтеза значительно ниже, чем процессов апоптоза.
Выводы: Сахарный диабет модифицирует соотношение процессов синтеза и апоптоза в клетках гип-покампа в ответ на ишемически-реперфузионное повреждение.
Ключевые слова: гиппокамп, сахарный диабет, ишемия-реперфузия мозга, РНК, белок р53.
THE CORRELATION OF SYNTHESIS AND APOPTOTIC IN CELLS OF THE HIPPOCAMPUS OF RATS WITH EXPERIMENTAL DIABETES MELLITUS COMPLICATED BY ACUTE DISORDER OF BLOOD CIRCULATION IN THE BASIN OF THE CAROTID ARTERIES
Annotation
The objective of research - to study the dynamics of the correlation of content of cellular RNA and p53 protein in the cells of hippocampal fields in rats with diabetes mellitus complicated by carotid ischemia-reperfusion.
The study was performed in rats with streptozotocin-induced diabetes mellitus complicated by occlusion of both carotid arteries for 20 minutes. Content of p53-protein was determined by immunofluorescence and RNA content by densitometric method after 20 minutes of ischemia and one hour of reperfusion and on the 12th day of post-ischemic period in the fields of the hippocampus CA1, CA2, CA3, CA4.
In animals without diabetes mellitus, activation of proapoptotic activity in response to ischemia-reperfusion has accompanied by a parallel increase in the synthesis in hippocampal cells. In conditions of diabetes mellitus in the late postischemic period, the activity of processes of synthesis are significantly lower than activity of processes of apoptosis.
Conclusions: Diabetes mellitus modifies the correlation of processes synthesis and apoptosis in cells of the hippocampus in response to ischemic-reperfusion injury.
Key words: hippocampus, diabetes mellitus, brain ischemia-reperfusion, protein p53.
Оскшьки цукровий дiабет (ЦД) - визнаний чинник ризику виникнення шсульпв [4, 5], досль дження фундаментальних механiзмiв даного явища е предметом уваги як патофiзiологiв, так i клшщис-ттв. Незважаючи на значну поширенють тако! поед-нано! патологи на сьогодшшнш день шльшсть дос-лщжень И патогенезу обмежена, що мотивуе актуа-льшсть робгг даного спрямування.
Мета роботи - вивчити динамшу сшввщно-шення умюту клгганно! РНК та бiлка р53 у клгганах полiв гшокампа щурiв iз ЦД, ускладненим кароти-дною iшемiею-реперфузiею.
Цукровий дiабет (ЦД) вiдтворювали внутрiш-ньочеревним уведенням стрептозотоцину (Sigma, Aldrich, США, 60 мг/кг маси) бшим нелiнiйним са-мцям щурiв вжом два мiс. [3]. Двобiчну каротидну iшемiю-реперфузiю моделювали клiпсуванням обох загальних сонних артерiй протягом 20 хв. [1] у шестимiсячних щурiв iз ЦД (т.ч. тривалiсть дiа-бету становила 4 мiс.) i контрольних тварин того ж вiку. Ранш наслiдки iшемiчно-реперфузiйного пош-кодження гшокампа вивчали через одну год. вщ початку реперфузи, а вщстрочеш - на 12-ту добу т-сля моделювання iшемii.
Шсля декаштацп тварин на холодi швидко забирали головний мозок i користуючись координатами стереотаксичного атласу [7] видшяли поля п-покампа СА1, СА2, СА3 та СА4 i забраш взiрцi фь ксували в 10 % розчинi Буена впродовж 24 годин. Здiйснювали стандартну гiстологiчну проводку, т-сля чого препарати заливали в парафiновi блоки, з яких готували серiйнi зрiзи товщиною 5-6 мкм. Зрiзи депараф^вали, регiдрували в низх1дних кон-центращях етанолу. Для виявлення РНК !х фарбу-вали галлоцианiн-хромовими галунами за Ейнарсо-ном [2]. У нейронах забраних структур мозку визначали сумарний умют, концентрацiю (в оди-ницях оптично! щiльностi, Оощ) та дисперсш роз-подiлу РНК денситометричним методом.
Бшок р53 виявляли методом iмунофлуорес-ценци. Регiдрованi зрiзи гiпокампа впродовж 18
год. шкубували у вологш KaMepi при 4о С з первин-ними кролячими моноклональними антитшами до р53 щура та мишачими моноклональними ан-титiлами до CD4 щура (Beckman Coulter, США), кон'югованими з FITC, промивали 0,1 М фосфат-ним буфером i заключали в сумш глiцерину та фосфатного буфера (9:1) для наступно! люмшесцентно! мшроскопп. Р53+-клiтини гiпокампа щентифжу-вали за допомогою флуоресцентного м^оскопа AXIOSKOP. Зображення вводили в комп'ютерну систему цифрового аналiзу VIDAS-386 (Kontron Elektronik, Шмеччина) [6]. Статистичну значимiсть вiдмiнностей оцiнювали за t-критерieм Стьюдента для незалежних виборок. Даш представлеш у ви-глядi середшх арифметичних та стандартного ввдхилення.
Результата дослвдження представленi в табл. 1,2.
Таблиця 1
Динамика 3MiH умкту РНК (од. оптичмоТ щiльностi) у полях миокамиа щурiв i3 цукровим дiабетом
Група спостереження Нейрони
Умют РНК на 1 мкм2 Сумарний умют РНК
Поле СА1
Контроль 0,133+0,002 14,64+0,24
Iшемiя-реперфузiя (20 хв / 1 год) 0,143+0,003* 17,80+0,448*
Iшемiя-реперфузiя (12 дб) 0,290+0,002*л 27,26+0,25*л
Дiабет 0,148+0,002* 13,99+0,26
Дiабет та iшемiя-реперфузiя (20 хв / 1 год) 0,170+0,003# 16,39+0,26#
Дiабет та iшемiя-реперфузiя (12 дб) 0,210+0,003#& 19,33+0,27#&
Поле СА2
Контроль 0,119+0,001 12,31+0,11
Iшемiя-реперфузiя (20 хв / 1 год) 0,168+0,002* 15,92+0,27*
Iшемiя-реперфузiя (12 дб) 0,224+0,003*л 21,85+0,29*л
Дiабет 0,161+0,002* 16,35+0,22*
Дiабет та iшемiя-реперфузiя (20 хв / 1 год) 0,109+0,002# 11,69+0,21#
Дiабет та iшемiя-реперфузiя (12 дб) 0,189+0,002#& 20,32+0,27#&
Поле СА3
Контроль 0,087+0,002 10,67+0,20
Iшемiя-реперфузiя (20 хв / 1 год) 0,153+0,002* 19,30+0,34*
Iшемiя-реперфузiя (12 дб) 0,253+0,002*л 31,62+0,34*л
Дiабет 0,131+0,002* 17,01+0,24*
Дiабет та iшемiя-реперфузiя (20 хв / 1 год) 0,158+0,004# 20,03+0,45#
Дiабет та iшемiя-реперфузiя (12 дб) 0,194+0,002#& 26,24+0,33#&
Поле СА4
Контроль 0,150+0,001 12,57+0,12
Iшемiя-реперфузiя (20 хв / 1 год) 0,196+0,002* 16,83+0,16*
Iшемiя-реперфузiя (12 дб) 0,445+0,004*л 34,48+0,29*л
Дiабет 0,186+0,001* 15,96+0,12*
Дiабет та iшемiя-реперфузiя (20 хв / 1 год) 0,213+0,002# 17,80+0,18#
Дiабет та iшемiя-реперфузiя (12 дб) 0,305+0,002#& 24,76+0,18#&
Примтка: тут та в наступнш табл. - вiрогiднiсть рiзницi порiвняно з: * - контролем; л - iшемieю-реперфузieю (20 хв / 1 год) у контрольних тварин; # - дiабетом; & - iшемieю-реперфузieю (20 хв / 1 год) у тварин iз дiабетом.
У щурiв без ЦД 20-хвилинна шемш/одного-динна реперфузiя пiдвищила сумарний умют та концентрацiю клиинно! РНК в уах дослiджених полях гшокампа. На 12-ту добу вмiст i концентра-цiя РНК продовжували зростати. Чотиримюячний ЦД пiдвищив концентрацiю i сумарний умiст РНК у нейронах уах полiв гiпокaмпa, за винятком поля СА4, де ввдбулося зниження цих покaзникiв. У щу-рiв iз ЦД 20-хвилинна iшемiя з одногодинною ре-перфузieю збiльшилa концентрацш та загальний умiст клгшнно! РНК у нейронах полiв СА1, СА3 та СА4 i знизила - в пол1 СА2. Однак на 12-ту добу постiшемiчного перiоду в нейронах уах полiв гшо-кампа тварин iз ЦД дaнi параметри зросли як щодо контролю, так i стосовно показник1в за раннього те-рмiну спостереження.
Як демонструють дaнi табл. 2, у тварин без ЦД тсля 20-хвилинно! шемп/одногодинно! реперфузи в усiх полях гшокампа мала мюце aктивaцiя р53-за-лежних проапоптичних процесiв, к1льк1сно найсут-тевша в полях СА1 та СА4. На 12-ту добу постiшемiчного перюду проапоптична aктивнiсть стосовно контролю в полях СА1, СА2, СА3 залиша-лася тдвищеною, а в полi СА4 - поверталася до
рiвня тварин контрольно! групи. Чотиримiсячний ЦД активував р53-зaлежнi проaпоптичнi мехaнiзми в полях СА1, СА3, СА4; у тварин ще! експеримен-тально! групи в ранньому постiшемiчному перiодi актившсть р53-залежних проапоптичних процесiв у полях СА1, СА3, СА4 достовiрно перевищувала таку в щурiв з аналопчним втручанням без дiaбету, а в полi СА2 була суттево нижчою.
На 12-ту добу в щурiв iз дiaбетом aктивнiсть р53-проапоптичних процеав стосовно показник1в за ЦД без порушення церебрального кровообiгу в полi СА1 залишалася пiдвищеною, в полi СА2 поверталася до рiвня в щурiв iз дiaбетом, а в полях СА3 та СА4 - знижувалася.
Таким чином, активащя в контрольних щурiв проапоптичних процеав у ранньому постiшемiч-ному перiодi супроводжувалася посиленням синте-тичних, про що свiдчило зростання вмiсту РНК. На 12-ту добу спостереження наростання вмюту РНК ввдбувалося на тлi вiдсутностi динaмiки проапопти-чно! активность Ймовiрно, можна думати про ком-пенсаторну активацш процесiв синтезу в клггинах, що вижили пiсля шемп.
Таблиця 2
Вплив шемп-реперфузп на реакцiю р53+-
Група спостереження Концентрaцiя бiлкa р53 Е1Ф Площа 1РМ на 10 000 мкм2 Питомий умiст бiлкa р53 Е1Ф
Контроль 0,0041±0,0004 220,023±26,032 0,890±0,195
Iшемiя-реперфузiя 20 хв / 1 год 0,0044±0,0003 435,478±44,637* 1,851±0,178*
Iшемiя-реперфузiя 12 дiб 0,0049±0,0005 441,657±45,205* 2,120±0,208*
Дiaбет 0,0037±0,0003 398,466±34,397* 1,286±0,126
Дiaбет та iшемiя-реперфузiя 20 хв / 1 год 0,0040±0,0004 916,525±62,99# р2<0,001 3,521±0,368# р2<0,001
Дiaбет та iшемiя-реперфузiя 12 дiб 0,0048±0,0004 632,022±59,983#& 2,928±0,227#
Поле СА2
Контроль 0,0036±0,0002 625,076±57,356 1,951±0,241
Iшемiя-реперфузiя 20 хв / 1 год 0,0104±0,0009* 800,043±69,727* 8,464±3,985*
Iшемiя-реперфузiя 12 дiб 0,0042±0,0004л 643,521±64,603 2,647±0,229*л
Дiaбет 0,0040±0,0003 699,684±61,109 2,283±0,200
Дiaбет та iшемiя-реперфузiя 20 хв / 1 год 0,0047±0,0005 732,827±73,878 3,321±0,361#
Дiaбет та iшемiя-реперфузiя 12 дiб 0,0044±0,0004 563,737±55,519& 2,064±0,311&
Поле СА3
Контроль 0,0042±0,0002 336,359±32,509 1,307±0,130
Iшемiя-реперфузiя 20 хв / 1 год 0,0041±0,0001 586,773±54,216* 2,270±0,222*
Iшемiя-реперфузiя 12 дiб 0,0037±0,0001*л 461,571±44,328* 1,674±0,139*л
Дiaбет 0,0031±0,0001* 663,05±67,461* 1,981±0,195*
Дiaбет та iшемiя-реперфузiя 20 хв / 1 год 0,0033±0,0002 955,43±97,43# 2,468±0,207
Дiaбет та iшемiя-реперфузiя 12 дiб 0,0038±0,0003# 581,898±58,612#& 1,976±0,143&
Поле СА4
Контроль 0,0041±0,0002 363,499±43,946 1,369±0,131
Iшемiя-реперфузiя 20 хв / 1 год 0,0044±0,0002 701,116±73,506* 2,864±0,243*
Iшемiя-реперфузiя 12 дiб 0,0037±0,0001 424,165±49,632л 1,497±0,273л
Дiaбет 0,0037±0,0007 510,595±52,065* 1,484±0,223
Дiaбет та iшемiя-реперфузiя 20 хв / 1 год 0,0029±0,0001 892,845±87,274# 2,386±0,208#
Дiaбет та iшемiя-реперфузiя 12 дiб 0,0033±0,0001& 373,018±39,544#& 1,185±0,246&
Примтка: вiрогiднiсть рiзницi порiвняно з: трольних тварин; # - дiaбетом; & - iшемiею■
- iшемiею-реперфузiею (20 хв / 1 год) у кон-■реперфузiею (20 хв / 1 год) у тварин iз дiaбетом.
* - контролем; л
Незважаючи на те, що в щурiв iз ЦД в обидва термши постiшемiчного перiоду вмiст РНК зростав на тлi посилення проапоптично! активносп, це зро-стання, особливо в тзньому термiнi спостере-ження, за абсолютними показниками було значно меншим, шж у тварин без ЦД.
Висновок. У тварин без дiабету активащя проапоптично! активностi у вщповвдь на шемш-репе-рфузiю супроводжуеться паралельним зростанням процесiв синтезу в клггинах гiпокампа. За умов дiа-бету в тзньому постiшемiчному перiодi актившсть процесiв синтезу значно нижча, шж процесiв апоп-тозу.
Список лггератури:
1. Скибо Г.Н. Использование различных экспериментальных моделей для изучения клеточных механизмов ишемического поражения мозга / Г.Н. Скибо // Патология. - 2004. - Т.1, №1. - С. 2230.
2. Пирс Э. Гистохимия / Э. Пирс М.: Изд-во ин. лит, 1962. - 962 с.
3. TranyK C.C. EKcnpecia öwkib Hif-1a, p53 Ta Bcl-2 b ro^OBHOMy M03Ky 3a yMOB gBo6iHHoi' Kaporag-Hoi' imeMü'-penep$y3ü Ha rai ^KpoBoro gia6eTy b caM^B-^ypiB / C.C. TKanyK, O.M. HeHbKOB // K^iHiHHa Ta eKcnepHMenraibHa narogoria. - 2010. -T.IX, №2(32). - C.111-113.
4. Diabetes mellitus: a risk factor for ischemic stroke in a large biracial population / J.C. Khoury, D. Kleindorfer, K. Alwell [et al.] // Stroke. - 2013. -Vol.44, №6. - P. 1500-1504.
5. Identifying Target Risk Factors Using Population Attributable Risks of Ischemic Stroke by Age and Sex / T.H. Park, Y. Ko, S.J. Lee [et al.] // J. Stroke. -2015. - Vol.17, №3. - P. 302-311.
6. Kolesnik Y.M. Image analysis system for quantitative immunofluorescence measurement / Y.M. Kolesnik, A.V. Abramov // Microscopy and Analysis. - 2002. - № 5. - P. 12-16.
7. Konig J. F. The rat brain. A stereotaxis atlas of forebrain and lower part of the brain stem / J. F. Konig, P. A. Klippel. - Baltimora: The Williams and Wilkins Company, 1963.- 162 p.
DYNAMICS OF THE HEALTH AND DEMOGRAPHIC INDICES OF THE POPULATION OF THE DISTRICT OF PLOVDIV
Shopov Dimitar Georgiev
MD, PhD, Chief Assistant Prof. Department of Social Medicine and Public Health Medical University - Plovdiv, Bulgaria Mihaylova Vanina Krasteva PhD, Assoc. Prof. Department of Preventive Medicine, Faculty of Public Health, Sofia; Chief Assistant Department of Healthcare Management, Faculty of Public Health,
Medical University, Plovdiv, Bulgaria
Summary:
The geo-demographic situation on the territory of the district of Plovdiv experiences the influence of multiple factors. Among them are, on the one part, the historical and cultural, socio-economical and demographic development of the country, and the specific influence of the marriage, divorce, birth and death rates, migration, gender and age, ethnic, religious and educational structures of the population, specific to this territory.
The present article analyzes the health and democratic indices of the population in the district of Plovdiv over a 6-year period from 2010 to 2015 inclusive. The following facts have been established:
S The process of demographic aging continues.
S Plovdiv district is in a state of depopulation.
S Children's mortality rate in the district of Plovdiv is still high, compared with the data for the country.
S The main causes of death in the district of Plovdiv are diseases of the circulatory system and neoplasms.
S Plovdiv district ranks second according to morbidity rate and fourth according to sick rates from malignant neoplasms.
S Plovdiv district occupies the first place according to the number of hospital beds per capita.
S The procurement of medical specialists in the district of Plovdiv exceeds the average for the country.
Key words: population, demographic indices, birth rate, death rate, natural increase in population, malignant diseases
