CC BY
5IV БeЛYK. ЭКСПЕРИМЕНТАЛДЫК
иэилдеелер.
РАЗДЕЛ 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ.
СОСТОЯНИЕ АЗОТИСТОГО МЕТАБОЛИЗМА В ТКАНИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ ГЕПАТИТЕ
П.Н. Савилов - доктор медицинских наук, доцент кафедры «Природопользование и защита окружающей среды» Тамбовского государственного технического университета, р.т. 8-(4752)
63-03-65, p_savilov@rambler.ru Тамбов, Россия
@H6K6T renaTMTTe 6oroK 6e3UHUH TKaHflapbrnbrn a30TMCTTMK MeTa6o^M3MMHMH aKbi6a^bi
CaBMnoB n.H.
Kinetics of nitrogenous metabolites in the kidney during chronic tetrahlormetane hepatitis
P.N.Savilov Tambov State Technical University,
In experiments on 203 white rats (females) studied the kinetics of ammonia, glutamine, and urea in the kidney at the end of simulation chronic tetrahlormetane (CCI4) and hepatitis within 14 days, and after cessation of CCI4. Chronic CCl4-reproduced by subcutaneous administration of 50% solution in olive CCl4 0.1 ml/100 g body weight in a day with two two-week break between 6 -7 and 13-14 injections during 65 days. Found that on the 65th day of administration CCl4 formed arterial hyperammonemia, which lasts for 14 days and after the abolition of the toxin. This is accompanied by an increased excretion of ammonia in the urine and an increase in its concentration in the blood of renal veins, which does not prevent its accumulation of renal tissue. In chronic CCl4-hepatitis are changes glutamine concentration in arterial blood by type, hypo-and CCl4 giperglutaminemii stimulates accumulation of glutamine by the kidneys at the end of the seed and early stages of the recovery period. Toxin cancel activates processes, stabilizing the concentration of glutamine in the kidney in the normal range, changing glutamine incretion of renal blood flow. Long-acting CCl4 increases the concentration of urea in the arterial blood and its increased urinary excretion. Simultaneously activated urea reabsorption by the kidneys, which contributes to an increase in its concentration in the blood of the renal veins.
Key words: hepatitis, kidney, nitrogen, urine, metabolism
В опытах на 55 половозрелых беспородных белых крысах (самки) исследовали содержание аммиака, глутамина и мочевины в артериальной крови и ткани щитовидной железы при хроническом тетрахлорметановом (СС14) гепатите. На 65-е (последние) сутки моделирования хронического СС14-гепатита обнаружено накопление аммиака и мочевины тканью щитовидной железы при отсутствии аналогичных изменений со стороны глутамина. Это сопровождалось увеличением в артериальной крови аммиака и мочевины, но снижением концентрации глутамина. На 14-е сутки после отмены СС14 в ткани щитовидной железы сохраняется повышенное содержание аммиака при
нормальном содержании глутамина. Накопление мочевины тканью щитовидной железы к этому сроку продолжается при снижении её повышенной концентрации в артериальной крови.
В настоящее время имеются единичные и разноречивые исследования функционального состояния щитовидной железы при хронических диффузных поражениях печени. Если у молодых мужчин не обнаружено клинико-инструментальных признаков поражения щитовидной железы при вирусном гепатите С [1], то при циррозе печени выявлены изменения, характерные для гипотиреоидной патологии, что рассматривается адаптационной реакцией организма, направленной на снижение
СОСТОЯНИЕ АЗОТИСТОГО МЕТАБОЛИЗМА В ТКАНИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ.
Таблица.
содержание азотистых метаболитов (ммоль/кг влажной ткани) в ткани щитовидной железы при хроническом ссИ-гепатите (М±m)
конец затрав- сутки после отмены сс!4
Азотистые норма ки 65-е сутки 3-и 7-е 14-е
метаболиты (п=15) введения (п=10) (п=10) (п=10)
сс14(п=10)
Аммиак 0,77±0,03 2,65±0,17* 1,18±0,11А 2,09±0,15* 1,98±0,16*А
Глутамин 2,01±0,26 2,0±0,12 1,64±0,28 2,28±0,26 2,41±0,36
Мочевина 2,73±0,15 4,01±0,22* 4,65±0,39* 5,4±0,19*А 5,46±0,28*А
Примечание: * (р<0,05)-достоверность различий по сравнению с нормой, А(р<0,05)-достоверность различий относительно конца затравки; п- число животных по сериям опытов
норка
оглутлмин "м.'.-'н1'н.1
рис. динамика содержания аммиака, глутамина и мочевины в артериальной крови животных с хроническим ссИ-гепатитом после отмены сс14
Примечание: * - достоверность различий по сравнению с нормой р<0,05
базальной скорости метаболизма в гепатоцитах [2]. Однако, как показывают исследования [3,4], это не предотвращает нарушение аммиакобезв-реживающей функции печени при хроническим гепатите. Нарушение обезвреживания аммиака в гепатоцитах приводит к эндогенной аммиачной интоксикации [5,6], которая, в свою очередь, сопровождается изменениями азотистого метаболизма в органах желудочно-кишечного тракта, лёгких и почках. Эти изменения проявляются торможением аммониогенеза, снижением поступления аммиака в кровоток, активацией реакций, направленных на нейтрализацию аммиака и его удаление из организма [7,8]. Между тем, состояние азотистого метаболизма в органах эндокринной системы, в том числе и щитовидной железе, при хронической патологии печени остаётся не исследованным.
целью настоящей работы явилось изучение азотистого метаболизма в ткани щитовидной железы при экспериментальном хроническом гепатите.
Материал и методы исследования. Исследования проведены на 55 беспородных половозрелых белых крысах (самках). Хронический гепатит воспроизводили по методике Д.С. Саркисова и Л.С. Рубецкого [9] введением 50% раствора тетрахлор-метана (СС14) на оливковом масле из расчёта 0,1 мл/100 г массы тела, через день, в течение 65 суток с двумя двухнедельными перерывами между 6-7 и 13 -14 инъекциями. Данные перерывы позволяют снизить гибель животных в процессе моделирова-
ния хронического гепатита, тогда как указанный период введения токсина формирует к 65-е суткам (концу затравки) морфологические изменения в печени, характерные для стадии перехода хронического гепатита в цирроз [9]. Животные были разделены на 5 серий опытов. 1 серия интактные животные (норма); 2 серия- 65-е (последние) сутки введения СС14 (конец затравки), 3,4 и 5 серии- соответственно, 3-и, 7-е и 14-е сутки после отмены СС14. Животных забивали декапитацией на фоне этаминалового наркоза (40 мг этаминала-натрия / кг массы). Перед забоем у животных производили забор крови из бифуркационного отдела аорты. Для определения содержания азотистых метаболитов ткань щитовидной железы предварительно замораживали в жидком азоте и растирали в порошок, из которого готовили навеску тканей для получения 10% гомогената в 60% растворе ТХУ. Гомогенат центрифугировали на холоду в течении 10 мин при 3000 об/мин. Полученный супернатант использовали для изучения содержания аммиака, глутамина и мочевины. Аммиак в ткани щитовидной железы определяли микродиффузионным методом [10], в депротеинизированной плазме крови- фе-нилгипохлоридным методом [11]. Глутамин в ткани щитовидной железы и депротеинизированной плазме крови определяли методом кислотного гидролиза [12] по отщепившемуся аммиаку, который в ткани щитовидной железы его определяли по Несслеру [10], тогда как в крови по Келлеру [11]. Содержание мочевины в ткани щитовидной железы
МЕДИЦИНА
Кыргызстана
и депротеинизированной плазме крови определяли диацетилмоноксимовым методом [13]. Содержание метаболитов в ткани выражали в ммоль/кг влажной ткани, в крови ммоль/л. Результаты обработаны статистически с учётом параметрического t-кри-терия Стьюдента.
Результаты и обсуждение.
На 65-е сутки моделирования хронического СС14 -гепатита обнаружено увеличение концентрация аммиака в артериальной крови на 96% (рис.), что указывает на формирование артериальной гипераммониемии. Прекращение введения СС14 снижало степень артериальной гипераммониемии по отношению к концу затравки только на 14-е сутки восстановительного периода, однако относительно нормы концентрация аммиака оставалась повышенной на 3-и, 7-е и 14-е сутки исследования, соответственно, на 65%, 61% и 45% (рис.). В основе этого следует рассматривать сохранение к 14-м суткам после отмены СС14 нарушения аммиакобезвреживающей функции гепатоцитов [3] и повышенную инкрецию аммиака из почек в кровоток [8].
Причину «активного» накопления аммиака тканью щитовидной железы на 65-е сутки развития хронического СС14 -гепатита следует искать в особенностях кровоснабжения данного органа и способности аммиака проходить через биологические мембраны путём простой диффузии по градиенту концентрации. Известно, что строение сосудистого русла щитовидной железы не только обеспечивает наиболее полный контакт стенок фолликулов с кровеносными капиллярами, но и преобладание скорости тканевого кровотока в ней над аналогичным показателем в ткани мозга, печени и почек [14]. В условиях артериальной гипераммониемии это создаёт идеальные условия для резкого увеличения диффузии аммиака из капилляров в фолликулы щитовидной железы с его дальнейшим накоплением в их коллоиде. Этот процесс будет содействовать накоплению аммиака щитовидной железой и после отмены СС14, хотя, (как видно из табл.), интенсивность его будет снижена. Вероятно это связано с отсутствием в восстановительном периоде поступления из печени в кровь факторов, образующихся при метаболизме СС14 в гепатоцитах и увеличивающих проницаемость гистогематического барьера щитовидной железы для аммиака.
Одной из основных реакций нейтрализации аммиака в организме млекопитающих является его вовлечение в образование глутамина, которое протекает во всех клетках, где имеется глутамин-синтетаза [15]. Как показали исследования (рис.), снижение на 20% концентрации глутамина в артериальной крови на 65-е сутки введения СС14, не влияло на его содержание в ткани щитовидной железы (табл.). Это даёт основание говорить о кратковременной активации образования глутамина тироцитами, прекращающейся при устранении
ежемесячный научно-практическии медицинским журнал
артериальной гипоглутаминемии. Неслучайно, нормализация концентрация глутамина в артериальной крови после отмены СС14 (рис.) не отражалась на его содержании в ткани щитовидной железы, которое по-прежнему не отличалась от нормы (табл.). Кроме того, отсутствие изменения содержания глутамина в ткани щитовидной железы на фоне повышенной концентрации аммиака позволяет говорить о низкой удельной активности глутаминсинтетазы тироцитов и, как следствие, невозможности предотвратить ими накопление аммиака тканью щитовидной железы через его вовлечение в образование глутамина.
На 65-е сутки введения СС14 обнаружено увеличение концентрации мочевины в артериальной крови на 109% (рис.), тогда как в ткани щитовидной железы увеличение составило только 46% (табл.). Если учесть, что транспорт мочевины через биологические мембраны идёт по механизму простой диффузии [16], то возникает вопрос о том, куда девается часть избытка мочевины поступившего из артериальной крови в ткань щитовидной железы.
Известно. что мочевина в организме млекопитающих существует помимо свободного и в связанном состоянии, которое подразделяется на лабильно- и прочносвязанную формы [16]. При определённых состояниях организма лабильно связанная мочевина может переходить в свободное состояние и наоборот [17]. Поэтому нельзя исключить, что одной из причин несоответствия прироста содержания мочевины в ткани щитовидной железы и притекающей к ней артериальной крови на 65-е сутки введения СС14 является её связывание с коллоидом фолликулов щитовидной железы.
Если на 3-и.7-е и 14-е сутки после отмены СС14 концентрация мочевины в ткани щитовидной железы превышала норму, соответственно, на 70%, 98% и 100% (табл.), то в артериальной крови её прирост составил, соответственно, 81%, 23% и 59% (рис.). Такая диспропорция указывает на увеличение образования мочевины тироцитами. Поскольку, сведения о наличии в тироцитах аргиназы, катализирующей образование мочевины из аргинина, отсутствуют, то нельзя исключить постепенный переход в ткани щитовидной железы лабильно связанной с коллоидом мочевины в свободное состояние в процессе восстановительного периода после отмены СС14.
Заключение.
Длительное действие на организм СС14 изменяет соотношение в щитовидной железе азотистых метаболитов. В результате происходит накопление в ней аммиака и мочевины, при отсутствии количественных изменений со стороны глутамина. Прекращение непосредственного влияния СС14 на организм, не нормализует содержание аммиака в ткани щитовидной железы, как и не оказывает влияния на содержание в ней глутамина. Вместе с тем к 14-м суткам после отмены токсина отмечается
СОСТОЯНИЕ АЗОТИСТОГО МЕТАБОЛИЗМА В ТКАНИ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ ХРОНИЧЕСКОМ...
усиление накопления мочевины тканью щитовидной железы на фоне снижения её повышенной концентрации в артериальной крови. Благодарность.
Считаю своим долгом выразить признательность и благодарность зав кафедрой нормальной физиологии Воронежской государственной медицинской академии им. Н.Н. Бурденко профессору Виктору Николаевичу Яковлеву за помощь в организации экспериментальных исследований.
литература:
1. Рукина Н.Ю. Клинико-лабораторная оценка функционального статуса щитовидной железы у мужчин с вирусным гепатитом С. Дисс.. канд.мед наук.-С.Пб, ВМедА, 2004.-113с.
2. Malik R, Hodgson H. The relationship between the thyroid gland and the liver //Quart. J. Med. -2002.-Vol. 95,№ 9. - P. 559-569.
3. Савилов П.Н. Состояние аммиакобезвреживающей функции печени при хроническом активном гепатите //Патол. физиол. и эксперим. терапия - 2004.-№1.- С.24-26.
4. SavilovP.N., Yakovlev V.N. Hyperbaric oxygenation andpartial hepatectomy effects on liver bloodstream, oxegenpressure and ammonia detoxication in the liver under chronic hepatitis // Jugosl. Physiol. Pharmacol. Acta-2006.-Vol.42№32.-P.103-114.
5. Савилов П.Н. Роль и место гипербарической оксигенации при печёночной недостаточности // Общая реаниматология -2009.-Т.5, №5.- С.72-79.
6. Косенко Е.А., Каминский Ю.Г. Клеточные механизмы токсичности аммиака. - М.:Издательство ЛКИ, 2008. -220с.
7. Савилов П.Н. Влияние гипербарической оксигенации на азотистый баланс органов желудочно-кишечного тракта
при резекции печени (экспериментальное исследование) Анестезиология и реаниматология - 2005.- №6.- С.59 -62.
8. Савилов П.Н. Молчанов Д.В. Кинетика аммиака в организме при хроническом гепатите частичной гепатэктомии и гипербарической оксигенации Журнал теоретической и практической медицины -Воронеж, 2010.-Т.8,№2.-С.211-216.
9. Саркисов Д.С., Рубецкой Л.С. Пути восстановления цирротически изменённой печени. -М.: Медицина, 1965.-126с.
10. Силакова А.И., Трубин Г.П., Явликова А.И. Микрометод определения аммиака и глутамина в тканевых трихлорук-сусных экстрактах Вопросы медицинской химии. - 1962. -Т.8, №5. - С.538 - 544.
11. Keller H. Muller-Beisenritz M., Neumann E. Eine Methode zur Ammoniakbestimmung in Capillarblut Klin. Wsch.-1967. - Bd.15. - S.314 - 319.
12. Harris M. Studies regenerating a glutamine-like substance in blood and spinalfluid, including a method for its quantitative determination J. Clin. Invest. - 1943.- Vol.22,№4.- P.569 -576.
13. Richterrich D. Clinical. Chemistry. -N.Y.:Academia Press, 1962.
14. Теппермен Дж., ТепперманX. Физиология обмена веществ и эндокринной системы. Вводный курс: Пер.с англ. М.: Мир , 1989-656с.
15. Фердман Д.Л. Биохимия.- М. : Высшая школа, 1966.-233с.
16. Гершенович З.С., Кричевская А.А., Лукаш А.И. Мочевина в живых организмах Ростов н/Д. : Изд-во РГУ, 1970-72с.
17. КричевскаяА.А., ЛукашА.И., ВнуковВ.В., Дудкин С.И. Железосодержащие белки плазмы крови и протеолитическая активность в сыворотки крови при гипербарической ок-сигенации и защитном действии мочевины Биологические науки. -1986. - №9. - С.30 - 36.
