CC BY
24
антиоксидантной защиты в клетках крови. В эритроцитах крыс, которым вводили Pb(CH3COO)2 и витамин Е, глутатионпероксидазная активность нормализируется на 3-и сутки эксперимента, а глутатионредуктазная и супероксиддис-мутазная активности на 10-ые сутки. Результаты проведенных исследований свидетельствуют о важной роли витамина Е в корекции нарушений функциональной активности клеток крови (эритроцитов, лимфоцитов) животных, вызванных катионами свинца.
Ключевые слова: оксидативный стресс, ацетат свинца, эритроциты, лимфоциты, витамин Е.
Стаття надшшла 26.12.2013 р.
activity of antioxidant enzymes in blood cells. In erythrocytes of rats injected with Pb(CH3COO)2 and vitamin E, glutathione peroxidase activity was normalized on the third day of the experiment while glutathione reductase and superoxide dismutase activity after 10 days. The results of these studies suggest an important role of vitamin E in the correction of disturbances in the functional activity of animals blood cells (erythrocytes, lymphocytes) due to effect of the lead cations.
Key words: oxidative stress, lead acetate, erythrocytes, lymphocytes, vitamin E.
Рецензент Непорада К.С.
УДК 611.127:611.013:611.018
УЛЬТРАСТРУКТУРНИЙ АНАЛ1З НЕКСУС1В ШЛУНОЧКОВИХ КАРДЮМЮЦИТ1В ЩУР1В У ПОСТНАТАЛЬНОМУ ОНТОГЕНЕЗ1 П1СЛЯ Д11 ХРОН1ЧНО1 ПРЕНАТАЛЬНО1
ГШОКСП
Проведено ультраструктурний ана^з будови та розподшу щшинних мiжклiтинних контакпв у шлуночковому мiокардi щурiв контрольно! та експериментально! груп на 1-у, 3-ю, 7-у, 14-у, 30-у добу постнатального онтогенезу, а такожу статевозрших особин. В якост контролю виступали iнтактнi здоровi щури, до експериментально! групи входили тварини, що зазнавали дi! хрошчно! пренатально! гiпоксi!.Встановлено затримку перерозподiлу щшинних контакпв з латерально! поверхнi кардюмюцииву бiк вставного диска, скорочення сукупно! довжини функцiонально активно! порцi! нексуав, наявнiсть латерально розташованих щiлинних контакпв у зрiлому мiокардi шлуночкiв щурiв, що зазнавали впливу хронiчно! пренатально! гшоксй.
Ключовi слова: щури, мюкард шлуночкiв, постнатальний онтогенез, пренатальна гшокЫя, кiльцевий нексус.
^
Робота е фрагментом НДР «Структуры перебудови KOMnoHeHmie серцево-судинноi системы в умовах Ti нормального й аномального гiсmoгeнeзу у людини й експериментальних тварин» (номер державнот реестраци 0111U006621).
Вивчення будови та локального розподшу мiжклiтинних контакпв серця щурiву HopMi та пiсля дп хрошчно! пренатально! гшоксй може дати пояснения мехашзмам, що лежать в основi серцевих патологiй, асоцiйованих з крапковими порушенням просторово! орieнтацi! контактiв. Про наявшсть зв'язку мiж гiпоксичним ураженням мiокарда та рiзноманiтними порушеннями серцевого ритму й провщносп свiдчать даш морфологiчних та ультраструктурних дослiджень. Вщомо, що навiть тимчасова гiпоксiя призводить до ремоделювання нексусiв за рахунок iнтерналiзацi! головного бiлка даного типа з'еднання Cx43, що призводить до порушення кондуктивних властивостей мiокарда [5,8].
Постнатальний перюд пов'язаний iз виразними змiнами в електричному сполученнi мiж клiтинами за рахунок щiлинних з'еднань. Так, задля набуття мiокардом ашзотропно! моделi провiдностi необхiдно, щоб саме щшинш контакти залишили латеральнi поверхш кардiомiоцитiв та згрупувалися у межах вставного диска у виглядi малих дископодiбних, що входять до складу складчастого сегмента, та довгих стрiчкоподiбних нексусiв (>3 мкм), якi знаходяться у мiж складчастiй дiлянцi (вздовж мiофiбрил) вставного диска та обрамлюються десмосомами. Для характеристики механiзму формування та розвитку вставного диска видшяють також поняття «кшьцевий нексус» («annular gap junction»), який е промiжною нефункцiональною формою для транспорту мембрани щшинних контакпв з бiчно! поверхш кттин до !х торця [2,6,7].
Метою роботи було проведення порiвняльного ультраструктурного аналiзу змiн комунiкативних мiжклiтинних сполучень кардiомiоцитiв (нексусiв) у щурiв на етапах постнатального онтогенезу в нормi та пiсля дi! хрошчно! пренатально! гшоксп.
Матерiал та метод дослщження. Пiд час експериментально-морфологiчного аналiзу в якостi об'екту дослiдження виступали бш безпороднi щури масою220±25 г на рiзних стадiях постнатального розвитку (1, 3, 7, 14, 30 дiб шсля народження та статевозрш особини). Моделювання хронiчно! пренатально! гшоксй за змшаним типом у щ^в експериментально! групи (92 тварини) проводили за рахунок внутршньочеревинного введення у складку 1% водного розчинуNaNO2 у розрахунку 50мг/кг маси тiла, починаючи вiд 10-го до 21-го дня вагггносп. В якостi контролю виступали штактш здоровi ©ПетрукН.С., 2014
щури (84 тварини). Отримання датовано! вагггносп та 3a6ip матерiалу здiйснювали згiдно 3i стандартними методиками. Утримання тварин в умовах вiваpiю та проведения експерименту вщповщало «Загальним етичним принципам експерименпв на тваринах» (Ки!в, 2001) та Закону Укра!ни №3447-1 вiд 21.02.06 р. «Про захист тварин вщ жорстокого поводження». Подальшу обробку отриманого матеpiалу з метою комплексного морфолопчного дослiдження проводили за загальноприйнятими правилами методiв свгглово! та електронно! мшроскопп [3]. Аналiз ультраструктурних змiн кардюмщипв на етапах постнатального онтогенезу в ноpмi та пiсля ди хрошчно! пренатально! гшоксп здiйснювали в лабораторп електронно! та свгтлово! мшроскопп кафедри пстологп (ДЗ «ДМА МОЗ Укра!ни») за допомогою тpансмiсiйного електронного м^оскопа ПЭМ-100-01 («SELMI», Укра!на) при напpузi прискорення 75-85 кВ та первинних збiльшениях вiд 1500 до 80000.
Зйомку ультратонких зpiзiв та отримання електронограм проводили за оригшальним способом [1]. Вiдцифpовку негативiв з подальшим отриманням TIFF-зображень виконували за допомогою сканера з високою роздшьною здатнiстю (Canon 9000F). На наступних етапах аналiз зображень здiйснювали за допомогою спецiалiзованого програмного забезпечення Image Jv.1,47 (розробка iнiцiйована автором Wayne Rasband в Research Services Branch, National Institute of Mental Health, Maryland, USA та поширюеться без лщензшних обмежень як сустльне надбання) [4].
Для кiлькiсноi характеристики динамши пеpеpозподiлу щiлинних контактiв розраховували вщносний вмiст сумаpноi довжини !хнього пpофiлю у тоpцевiй дiлянцi кардюмюцита по вiдношенню до загальноi профшьно! довжини з'еднання, показник латеpалiзацii нексушв, що визначався як середня кшьюсть нексусiв на латеpальнiй мембpанi одше! скоротливо! клiтини. Аналiз вipогiдностi розходжень мiж вибipками здiйснювали з урахуванням парного t-кpитеpiю Стьюдента.
Результати дослщження та ix обговорення. Позадисковi щшинш контакти залишали латеральну поверхню кардюмюципв шляхом утворення ендоцитозних кiльцевих форм. На вiдмiну вiд групи контролю, де утворення транспортних форм нексушв спостеpiгалося вiд 3-i доби постнатального перюду, в експеpиментальнiй гpупi ендоцитозш пухиpцi, стiнка яких була утворена пенталамшарною мембраною щiлинних контактiв, виявлялися у складi цитоплазми шлуночкових кардюмюципв вiд 7-! доби постнатального розвитку. Найбшьш iнтенсивним процес утворення кшьцевих нексусiв вiдзначався на 14-у добу постнатального перюду у щуpiв, що зазнавали впливу хрошчно! пренатально! гшоксп, проте навiть на 30-у добу постнатального онтогенезу все ще спостериалися субсарколемально pозташованi тpанспоpтнi форми, яю неpiдко просторово асоцiювалися з аутофагосомами (рис. 1).
На початку постнатального перюду вщзначалася дисперсна модель розподшу щшинних контактiв. У мiокаpдi контрольно! та експериментально! груп новонароджених щуpiв у теpмiнальних дiлянках каpдiомiоцитiв зосереджувалося вщповщно 13,92±0,97% та 11,64±0,93% загально! пpофiльноi довжини нексусiв (рис. 2). В штактному мiокаpдi щуpiв достовipне збiльшения показника вiдзначалося починаючи вщ 14-i доби онтогенезу та було найбшьшим, становлячи 108,8% у поpiвияннi з попередньою дослiджуваною стадiею розвитку. У щуpiв, що знаходились шд впливом внутpiшньоутpобноi гiпоксii, статистично вагоме збшьшення вмiсту щiлинних контактiв в обласи вставного дискавiдзначалося напpикiнцi першого мiсяця життя та складало 104,7% у поpiвняннi з попередньою стадiею онтогенезу, а у зpiлому мiокаpдi - 61,2% (p<0,05). Величина показника починаючи вщ 14-i доби життя у щуpiв експериментально! групи була достовipно нижчою за значення контролю на 46,9%, а наприкшщ вивчення- на 19,3%.
Аналiз динамiки змш показника латеpалiзацii щiлинних контактiв у мiокаpдi шлуночкiв щуpiв обох вивчаемих груп дозволив встановити наявшсть низки суттевих вiдмiнностей (рис. 3).
Так, на початку дослщження вщзначалося збшьшення ступеня латеpалiзацii нексусiв, що можна пояснити постнатальним ростом каpдiомiоцитiв, у результат чого вони набували видовжено! форми, а довжина бiчноi поверхш зростала. Вагоме переважання величини показника латеpалiзацii експериментально! групи над значеннями контролю вiдзначалося починаючи вiд 7-i доби постанатального розвитку (38,8%; p<0,05), характеризувалося поступовим зростанням та наприкшщ дослщження становило 227,8% (p<0,05). У зршому мiокаpдi шлуночкiв щуpiв експериментально! групи значення показника латеpалiзацii становило 0,593±0,065, у гpупi контролю - 0,182±0,016.
Таким чином, вплив хрошчно! пренатально! гшоксп на мюкард нащадюв щуpiв призводив до того, що: по-перше, нексуси пiзно починали перемщуватися у зону вставного диска, по-друге, часто сеpiями розташовувалися на бiчнiй повеpхнi каpдiомiоцитiв (рис. 4), по-трете, у зpiлому iнтактному мiокаpдi шлуночюв утворювалися «патологiчнi» латеpальнi нексуси, що розташовувались на вiдстанi вiд вставного диска та при цьому не утворювали просторово! асощацп (колокалiзацii) iз механiчними
контактами, характеризувалися варiабельною морфолопею та складними вигинами мембрани i найчаснше щшьно прилягали до наближених до них м1тохондрш та ¡ншого кл1тинного матер ¡ал у.
1доба Здоби 7/I, б 14 д|б 30д|б
■ Неисуси(контроль) □Нексуси(експеримент)
1 1 1 т
т
Г" ши
„Л
7д|б 14д|б
■ Норма ППпокая
Зрш
Рис. 2. Динамка змш сумарно! довжини профшв нексуав у торцевш Рис. 3. Показник латер&шзаци щшинних контакпв у
дшянщ кардюмюципв шлуночкового мюкарда по вщношенню до загально! мюкард1 шлуночмв щур1в у норм1 та шсля ди хрошчно! профшьно! довжини з'еднання (%) протягом постнатального онтогенезу. пренатально! гшоксп.
Ирим1тки: * - достов1рна р1зниця (р<0,05) у пор1внянш з попередньою дослщжуваною стад1ею розвитку;** - достсшрна р1зниця (р<0,05) у пор1внянш з показниками норми.
Все це свщчило про структурну та, можливо, функцюнальну рiзницю щiлинних контактiв у пор1внянш з нексусами, локал1зованими у вставному диску.
Рис.1. Кшьцевий нексус у правому шлуночку щур1в експериментально! групи на 14-у добу постнатального онтогенезу (видшено). х40000.
Рис. 4. Нексуси на латеральнш поверхш кардюмюци'пв у л1вому шлуночку щур1в на 7-у добу постнатального онтогенезу (видшено). х12000.
Також за умов хрошчно! пренатально! гшоксп вщзначалося скорочення сукупно! та середньо! профiльно!' довжини нексусiв, що призводило до зменшення числа та довжини щшинних контактiв.
Отже, шсля дi! гiпоксi! остаточного перерозподiлу щшинних контакпв у бiк вставного диска не вщбувалося навiть iз набуттям статевозрiлого вiку, сукупна довжина функцюнально активно! порцi! нексусiв також скорочувалася. Все це призводило до порушення ашзотропного розподiлу щiлинних контактiв, що е основою електрично! провiдностi зршого мiокарда та забезпечуе його швидку та ефективну деполяризацiю.
1.У постнатальному перiодi онтогенезу спостерiгаеться затримка перерозподшу щiлинних контактiв вiд бiчно! поверхш клiтини до дiлянки вставного диска у вщповщь на вплив хрошчно! пренатально! гшоксп. У груш контролю утворення кшьцевих нексусiв розпочинаеться вщ 3-! доби постнатального перiоду, в експериментальнш групi вiд 7-! доби постнатального розвитку.
2. В штактному мiокардi щурiв найбiльш iнтенсивне наростання вмiсту щiлинних контактiв у торцевш дiлянцi вiдзначаеться вiд 7-! до 14-! доби онтогенезу та становить 108,8% (р<0,05). Июля дп гшоксп подiбне накопичення нексусiв у вставному диску вщбуваеться пiзнiше вiд 14-! до 30-! доби розвитку та складае 104,7%, (р<0,05).
3. Внаслщок впливу хрошчно! пренатально! гшоксп вщзначаетьсяскорочення сукупно! довжини функцюнально активно! порцп нексушв за рахунок зменшення числа та довжини щшинних контакпв, а також незавершеного перерозподшу !х у бш вставного диска, внаслiдок чого у зршому мiокардi формуються «патолопчш» латеральнi нексуси, що не утворюють просторово! асоцiацi! iз
мехашчними контактами. У зршому мiокардi шлуночюв щурiв експериментально! групи значення показника латералiзацiï становило 0,593±0,065, а у груш контролю - 0,182±0,016.
Перспективи подальших дослгджень. У подальшому плануетъся вивчення формування контактного апарата кардiомiоцитiв щурiв на етапах пренатального онтогенезу в нормi та за умов хрошчно'1 гтокси.
1. Твердохтб 1.В. Пат. 83611 Укра!на, МПК'ООШ 1/28. СпоЫб установлення координат ультраструктур при трансмюшнш електроннш мкроскопп бюлопчних об'ект1в / Твердохл1б 1.В., Петрук Н.С., 1ванченко М.В. [та 1н.] // - ДЗ «Дшпропетровська медична академ1я МОЗ Укра'ши». - № u201300042; заявл. 02.01.13; опубл. 25.09.13, Бюл. № 18 (2013).
2. Петрук Н.С. Ультраструктурна характеристика мехашзму формування та розвитку вставного диска в робочому мюкард1 шлуночюв щур1в на етапах постнатального онтогенезу / Н. С. Петрук // Морфолопя. - 2013. - Т. VII, № 3. - С. 94-100.
3. Уикли Б. Электронная микроскопия для начинающих/ Б. Уикли // - М.: Мир, - 1975. - 324 с.
4. Collins T. J. ImageJformicroscopy / T. J. Collins // BioTechniques. - 2007. - № 43. - P. 25-30.
5. Danon A. Hypoxia causes connexin 43 internalization inneonatal ratventricular myocytes / A. Danon, N. Zeevi-Levin, D. Y. Pinkovich[et al.] // Gen.Physiol.Biophys. - 2010. - Vol. 29, № 3. - P. 222-223.
6. Legato M. J. Cellular mechanisms of normal growthin themammalian heart. I. Qualitative and quanti tativefeatures of ventricularar chitecture inthedog from birtht of ivemonthsofage/ M. J. Legato // Circ. Res. - 1979. - Vol. 44. - 250-262.
7. Palatinus J. A. The connexin43 carboxyl terminus and cardiac gapjunction organization. / J. A. Palatinus, J. M. Rhett, R. G. Gourdie // Biochim. Biophys. Acta. - 2012. - Vol. 1818, № 8. - P. 1831-1843.
8. Zeevi-Levin N. Gap junctional remodeling by hypoxiain cultured neonatal ratventricular myocytes / N. Zeevi-Levin, Y. D. Barac, Y.Reisner [et al.] // Cardiovasc.Res. - 2005. - Vol. 66, № 1. - P. 64-73.
УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЙ АНАЛИЗ НЕКСУСОВ ЖЕЛУДОЧКОВЫХ КАРДИОМИОЦИТОВ КРЫС ПОСЛЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ ХРОНИЧЕСКОЙ ПРЕНАТАЛЬНОЙ ГИПОКСИИ Петрук Н.С.
Проведен ультраструктурный анализ строения и распределения щелевых межклеточных контактов в желудочковом миокарде крыс контрольной и экспериментальной групп на 1-е, 3-и, 7-е, 14-е, 30-е сутки постнатального онтогенеза и среди половозрелых особей. В качестве контроля выступали интактные здоровые животные, в экспериментальную группу входили животные, которые находились под воздействием хронической пренатальной гипоксии. Установлена задержка перераспределения щелевых контактов c боковой поверхности кардиомиоцитов в сторону вставочного диска, сокращение длины функционально активной порции нексусов, наличие латерально расположенных щелевых контактов в зрелом миокарде желудочков крыс экспериментальной группы.
Ключевые слова: крысы, миокард желудочков, постнатальный онтогенез, пренатальная гипоксия, кольцевой нексус.
Стаття надшшла 10.01.2014 р.
ULTRASTRUCTURAL ANALYSIS OF THE GAP
JUNCTIONS BETWEEN RAT'S VENTRICULAR CARDIOMYOCYTES AFTER CHRONIC PRENATAL HYPOXIA INFLUENCE Petruk N.S.
We have conducted ultrastructural analysis and distribution of the gap junctions in the rat's ventricles at the 1st, 3rd, 7th, 14th, 30th days during postnatal ontogeny and among mature animals in the normal and after the chronic fetal hypoxia. The control group was intact healthy animals and in the experimental group were animals,which exposed chronic prenatal hypoxia. We found that there are: retention of redistribution of the gap junctions from the lateral surface of the cell to the area of the intercalated disks, reduction of the total length functionally active gap junctions, and the presence of the lateral gap junctions in the adult ventricular myocardium in experimental group of rats.
Key words: rats, ventricular myocardium, postnatal ontogenesis, prenatal hypoxia, annular gap junction.
Рецензент Шеттько В.1.
УДК [611.316-092.9:615.243]: 615.372
ВПЛИВ МЕЛАН1НУ НА АКТИВН1СТЬ Ш-ЕРПЧНО1 СИСТЕМИ В ТКАНИНАХ СЛИННИХ
ЗАЛОЗ ЗА УМОВ ГШЕРГАСТРИНЕМП
Експерименти виконаш на 17 бших щурах-самцях. За умов тривалого застосування iHri6iTopiB протонно! помпи розвиваеться гiпергастринемiя. В умовах омепразол-шдуковано! гшергастринемп виникають патолопчш змши в тканинах слинних залоз щурiв - дисбаланс регуляторних систем та зниження функцюнальних резервiв тканин слинних залоз. Застосування меланшу нормалiзуе актившсть NO-синтази та вмют штриив у слинних залозах.
Ключов! слова: омепразол, гшергастринем1я, меланш, слинш залози.
Робота ефрагментом НДР «Мехатзми розвитку nатологiчних змш в органах порожнини рота за pi3Hux умов та ix корекщя», № 0113U005913.
Для лшування кислотозалежних захворювань шлунково-кишкового тракту (ШКТ) широко застосовуються антацидш засоби, серед яких провщну роль вщграють шпб!тори протонно! помпи (II II I). Довготривале застосування 1ПП мае негативш наслщки, зокрема, розвиток гшергастринемп [12]. Гастрин, зв'язуючись з рецептором Gastrin/cholecystokinin type B на мембран! пар1етальних
© Сухомлин А.А., Непорада К.С., Берегова Т.В., 1 49
2014
