CC BY
21
УДК 612.367:577.175.732
В1КОВ1 ОСОБЛИВОСТ1 ТРАНСПОРТУ ВОДИ ТА ЕЛЕКТРОЛ1Т1В ЧЕРЕЗ ЕП1ТЕЛ1Й ТОВСТО1 КИШКИ ЩУР1В ТА IX КОРЕКЦ1Я МУЛЬТИПРОБ1ОТИКОМ
Дослщжено транспорт води i електролiтiв через ештелш товсто! кишки у щурГв рiзного вiку. Встановлено, що у вщ 21-го та 24-х мюящв всмоктування води та iонiв №+ i С1- значуще збiльшуeться, що е однieю з причин виникнення закрепiв у щурiв лiтнього i старечого вiку. Перiодичне додавання до стандартного корму мультипробютика «Симбгтер® ацидофшьний» концентрований (0,14 мл/кг) запобiгае вковим змiнам у транспорт води i електролiтiв через епiтелiй товсто! кишки.
Ключов1 слова:товстий кишечник, сумарний потк води та iонiв №+ i С1-, мультипробiотик.
Робота е фрагментом науково-до^дно! роботи Навчально-наукового центру "1нститут бюлоги" Кшвського нацюнального утверситету iменi Тараса Шевченка "Мехатзми реалiзацii адаптацшно-компенсаторних реакцш оргатзму за умов розвитку разных патологи" (№ державно!реестраци 0104и009878).
Закрепи зустрiчаються у 60% людей старших 60 роив. Вони не тшьки знижують сощальну актившстьлюдей, але i викликають тдвищення тиску в порожнинi кишечнику, дивертикули, дисбактерюз та накопичення ендотоксинiв [2]. В основi закрепiв у здорових людей вшом 80 рокiв лежить уповшьнення транспорту хiмусу в товстш кишцi (ТК),що е наслiдком зменшеннямоторно! активностi ТК [9]. Старiння ТК асощюють з дегенерацiею нервових волокон, яю iннервуютьйого гладеньку мускулатуру [13]. Автори вважають, що це призводить до закретв, так як при цьому зменшуеться видшення нейромедiатора ацетилхолГну - головного стимулятора моторно! активносп гладеньких м'язiв. Роберт та ствавтори [10] встановили iснування iншого мехашзму зменшення видiлення ацетилхолiну в ТК при старшш. Вони довели, що старшня супроводжуеться зменшенням надходження кальщю в мiентеральнi нейрони ТК у щурiв, в результатi чого зменшуеться видшення ацетилхолшу. Айзман Р.И. показав, що при старшш розвиваються змши в слизовш оболонцi кишки, яю можуть призводити до зниження гiдролiзу i всмоктування, так як, по-перше, через процеси атрофп зменшуеться поверхня на якiй реалiзуеться мембраннетравлення, по-друге, вiдбуваються змiни на рiвнi транспортних систем за рахунок зменшення числа функцюнуючих переносниюв. Зниження секрецп С1- в лiтнiх осiб пiдвищуе частоту закретв [1]. Таким чином, в бшьшосл доступно! нам лиератури розвиток закретв при старшш пов'язують iз змшами в моторицi ТК i значно менше уваги придiляють вивченню вшових аспектiв транспорту води i електролiтiв через епiтелiй ТК.
Рашше нами було показано, що в процеа старiння з вiком збшьшуеться всмоктування води, №+ та С1-, що очевидно лежить в основi вiкових закрепiв [5]. Цi змши починаються на кiнець зрiлого вГку. Незважаючи на велику кiлькiсть послаблюючих препарапв, актуальним е пошук засобiв профiлактики та лiкування закрепiв, яю не призводять до виникнення залежносп та побiчних ефектiв. На наш погляд, одними з перспективних профшактичних засобiв можуть бути пробiотики, так як з вшом збiльшуеться контамшащя ТК умовно-патогенною флорою [6].
Метою роботи було дослгдити динамшу транспорту води i електролiтiв через епггелш ТК у щурiв рiзного вiку та вплив перiодичного введення мультипробютику.
Матер1ал та методи дослщження. Дослiдження проведенi в умовах хрошчного експерименту на бiлих нелiнiйних щурах, самках, яю були народженi рiзними самками в один день та рандомiзовано подiленi на 2 групи: контрольну, яку утримували на стандартному рацюш, та дослiдну, якiй до стандартного корму перюдично додавали «СимбГтер». Щурам контрольно! групи у вщ 3, 6, 9, 18, 21 та 24 мкяшв упродовж 30 дшв перорально вводили 0,5 мл водопровшно! дехлоровано! води юмнатно! температури. Щурам дослшно! групи в першi 10 днiв пiсля народження щоденно в ротову порожнину вводили 1 краплю мультипробютика «Симбгтер® ацидофiльний» концентрований. В послгдуючому цим щурам у вщ 3, 6, 9, 18, 21 та 24 мгсящв упродовж 30 дшв перорально вводили мультипробютик Симбгтер (0,14 мл/кг) (НВК «О. Д. Пролюок»), розчиненого у 0,5 мл води. В склад одше! дози мультипробютику(10 мл) входить концентрована бюмаса живих кттин симбюзу 14 штамiв пробютичних бактерiй, КУО/см3, не менше: лактобацили Г лактококи - 6,0х1010, протоновокислГ бактерп -3,0х1010, бГфгдобактерп - 1,0х1010, оцтовокислГ бактерп - 1,0х106.
У вод 3 (ювеншьний вш), 6, 9 (юнацький вш), 18 (зрший вш) 21 мкяць (лгтнш вш) та 24 (старечий вш) з кожно! групи вщбирали по 6-8 тварин для проведення експериментальних процедур.
Дослгдження транспорту води та електролтв у товстш кишш проводили методом перфузп Гзольовано! дшянки кишки в умовах дослгду 1т1Ы[12].Пюля 60-хвилинно! перфузп (еквшбрацшний перюд), вГдтшаючий (астрований) розчин збирали впродовж 180 хвилин, через кожш 20 хвилин. РГвень абсорбцп води визначали за змшою концентрат! невсмоктуваного маркера фенолового червоного, яка визначалась фотоколориметрично при трьох довжинах хвиль 1=520 нм, 1 =560 нм та 1=600 нм, концентрашю юшв С1- у перфузатГ вимГрювали на юномГрГ з використанням Гон-селективного хлорного електроду.ВимГрювання концентрат! юшв №+ та К+ проводили за допомогою полум'яно-фотометричного аналГзатора ргдин.
Статистичну обробку даних проводили з використанням пакету математичних програм 81а11811с8о?1 6.0. У зв'язку з невеликим об'емом вибГрок, для перевГрки розподшу на нормальнють було застосовано W тест
Шатро-Вшка. Ймовiрнiсть похибки першого роду а > 0,05. Порiвняння даних проводилося за допомогою для U-критерiю Манна-Уiтнi незалежних вибiрок. Розраховували медiану (Ме) i нижнш та верхнiй квартилi (Ме [н.кв...в.кв]) [3].
Результати дослiдження та 1х обговорення. В результатi проведених дослiджень встановлено, що у щурiв 3-х мiсячного вiку рiвень всмоктування води становив 31,01 [5,05.68,93] мкл/г*20хв, №+ -24,81[2,86.46,85],К+ - -0,74 [-3,01-0,05] та С1- - 13,92 [4,46.26,99]мкмоль/г*20хв, що узгоджуеться з даними, отриманими шшими дослiдниками в умовах дослвдв шу/уо, результати експерименпв яких показали, що всмоктування води супроводжуеться абсорбцieю iонiв №+ та С1- i секрецieю К+[1,8,10] (рис.1).
У щурiв контрольно! групи 6 та 18 мюячного вiку рiвень всмоктування води достовiрно не вiдрiзнялось вщ щурiв ювенiльного вiку i становив 19,82 [3,5.50,57] та 27,16 [12,72.35,95] мкл/г*20хв вщповщно. У щурiв лггнього (21 мiсяць) та старечого вшу (24 мюящ) рiвень всмоктування води збшьшувався порiвняно зi щурами 3-х мюячного вiку вiдповiдно на 33,7% (р<0,05) та 26,0% (р<0,05). Перюдичне введення мультипробiотику до рацiону щурiв призвело до зниження рiвня абсорбцп води у ТК у щурiв 18, 21 та 24 мюячного вiку на 63,0% (р<0,05), 79,1% (р<0,05) та 90,8% (р<0,05) порiвняно зi тваринами аналогiчного вiку контрольно! групи.
У щурiв 6-ти мюячного вiку сумарний потiк iонiв №+ був меншим, нiж у щурiв 3-ох мiсячного вiку, але достовiрних вiдмiнностей не було виявлено (рис.2). У щурiв дев'ятимюячного вiку абсорбщя №+ зменшилась на 57,7% (р<0,05)порiвняно з щурами ювенiльного вiку. Таким чином, сумарний потш електролiтiв у щурiв дев'ятимюячного вiку був найменшим.У дослiднiй групi тварин, як i у контрольнiй, у тварин 9-ти мюячного вшу сумарний потш юшв був нижчий порiвняно з контрольною групою щурiв 3-х мiсячного вшу, становив 11,91 [1,72.37,86] мкмоль/г*20хв, що вщповщно на 51,99% (р<0,05) менше. Проте, у щурiв лiтнього (21 мюяць) та старечого (24 мюящ) вiку сумарний потiк №+ збшьшився на 19,7% (р<0,05)та 20,5% (р<0,05)порiвняно з 3-ох мiсячними щурами контрольно! групи. Отже, показник сумарних потоюв №+, як i води, були найбшьшими у двадцяти чотирьох мюячних щурiв й становило 29,90 [23,04.32,25] мккмоль/г*20хв.Сумарний потш iонiв у щурiв зрiлого, лiтнього та старечого вшу дослщно! групи був меншим порiвняно зi щурами аналогiчних вiкових груп контрольно! групи на 50% (р<0,05), 64,07% (р<0,05) та 74,05% (р<0,05) вiдповiдно i був меншим шж у 3-х мюячних щурiв контрольно! групи . У щурiв 6 та 18-ти мюячного в^ сумарний потiк iонiв С1- не вiдрiзнявся у порiвняннi вщ такого у щурiв 3-х мюячного вшу. Найменшою абсорбцiя iонiв С1- була у щурiв 9-ти мюячного вшу i становила 9,03 [0,37.23,43] мккмоль/г*20хв. Достовiрне зростання сумарного потоку ютв спостерiгали у щурiв лггаього та старечого вiку. Так показник у щурiв 21-го мiсячного вшу дорiвнював 22,73 [17,49.30,93], 24-х - 20, 38 [10,61.26,92] мккмоль/г*20хв, що е вщповщно на 63,3% (р<0,05) та 46,4% (р<0,05) бiльшим порiвняно з щурами 3-х мiсячного в^.
П ■
в
л Г К Г
л г к I"
'■'К'- Лип.
Рис. 1. Сумарний потк води через ештелш ТК у щур1в р1зних вкових груп (Ме [н.к.в.к], п=8) К - щури контрольно! групи; С - щури дослщно! групи, яким перюдично вводили мультипробютик «Симб1тер». Примггеа тут [ дат: * - р<0,05пор1вняно з1 щурами контрольно!' групи 3 мюячного вку; # - р<0,05пор1вняно з контрольною групою щур1в вщповвдного вшу.
Рис.2. Сумарний потк ютв №+ через ещтелш ТК у щур1в р1зних вкових груп (Ме [н.к.в.к], п=8) К - щури контрольно! групи; С - щури дослщно! групи, яким перюдично вводили мультипробютик «Симб1тер».
. й.ООо ■ ■=
г; мюои ^
г ;1,ооо
к
у 20,001
Ч 15,0011 |
^ ]0,0Ш
п
^ .\LiuO
С
0. ООО
К Г' ик
к с 6 ик.
к с $ -л:
к с Л гас
к г кг: 21 Мнк
Рис. 3. Сумарний потк ютв С1- через ещтелш ТК у щур1в р1зних вкових груп (Ме [н.к.в.к], п=8) К - щури контрольно! групи; С - щури дослщно! групи, яким перюдично вводили мультипробютик «Симб1тер».
Як Г у випадку з рГвнем сумарного потоку води Г юшв №+перюдичне введення протягом життя мультипробютику «СимбГтер» зменшило сумарний потш юшв С1-через еттелш ТК (рис. 3).
Цшавим е те, що сумарш потоки електролтв №+ Г С1- закономГрно супроводжуються Гз змшами сумарного потоку води через еттелш ТК в дослщжуваних груп щурГв рГзного вшу.Проте сумарний потш юшв К+не змшювався у щурГв як контрольно! та Г дослано! групи у процес старшня. З даних дослГджень видно, що в сташ спокою переважним типом транспорту води через еттелш товсто! кишки е трансцелюлярний, який вщбуваеться пасивно шляхом дифузп за осмотичним градГентом концентрацш №С1 мГж внутршньо- та мГжклГтинним середовищами еттелюципв, що вкривають кишку зсередини, що Г тдтверджуються в наших експериментах, де вода тюно пов'язана з №+1 С1-.
1. У щурГв лгтнього та старечого вшу вщбуваеться збшьшення абсорбцп води, юшв №+ Г С1-.
2. Транспорт юшв К+ через еттелш ТК у щурГв в процес онтогенезу не змшюеться.
3. Перюдичне введення щурам рГзних вшових груп мультипробютику «СимбГтер® ацидофшьний» концентрований запобГгае зменшенню сумарного потоку води та юшв №+ Г С1-через еттелш ТК у щурГв лгтнього та старечого вшу.
4. Мультипробютик «СимбГтер® ацидофшьний» концентрований можна розглядати як ефективний зааб профшактики розвитку закретв.
Перспективи подальших досл1джень. Перспективы подальших до^джень полягають у дослiдженнi морфологiчних змт у сттщ товстоI кишки.
1. Айзман Р.И. Возрастные особенности транспортакалия в дистальном отделе толстого кишечника крыс/ Р.И. Айзман, Е.Н. Боровец, А.Д. Герасев // - Российский физиологический журнал. - 2000. - № 86. - С. 86-94.
2. Белоусова Е.А. Лечение запора у пожилых пациентов / Е.А. Белоусова // Клиническая геронтология. -2008. - №1. - С. 58-65.
3. Гланц С. Медико-биологическая статистика / С. Гланц / - М.: Практика, - 1998. - 459 с.
4. Приходько В.Ю. Проблема хрошчних закрешв у терапевтичнш i герiатричнiй практищ / В.Ю. Приходько, О.В. Давидович, Н.Я. Давидович // Лжи Украши. - 2008. - № 5. - С. 43-46.
5. Черпак М.Ф. Вiковi особливоси транспорту води i електролтв через ештелш товсто! кишки / М.Ф. Черпак, Т.В. Берегова // - Ки!в, 2012. - С. 326-327.
6. EnckP. The effects of ageing on the colonic bacterial microflora in adults / P. Enck, К. Zimmermann, К. Rusch[et al.] // Z Gastroenterol. - 2009. - Vol. 47, № 7. - P. 653-658
7. Greger R.Regulation of ion transport in colonic crypts / R. Greger, M. Bleich, J. Leipziger [et al.] // News Physiol Sci. - 1997. - Vol.12. - P.62-66.
8. Huang Z.C. Diagnosis and treatment of slow transit constipation complicated with adult megacolon / Z.C. Huang, Q. Liu, S.G. Li // Zhonghua Wei Chang WaiKeZaZhi. - 2011. -Vol. 14,№12.-P. 41-44.
9. Madsen J.L. Effect sofagingon gastro intestinal motorfunction / J.L. Madsen, J.Graff //Age,Ageing. -2004. - Vol. 33. - P. 154-159.
10. Roberts D. Evidencefor age-associate dreduction inacetylcho linerelease andsmoothmus cleres ponseintheratcolon / D. Roberts, D. Gelperin, J.W. Wilwey// Am J Physiol. -1994. - Vol. 267.- P.515-522.
11. Sladen G.E. Studies on the effects of unconjugated dyhidroxy bile salts on rat small intestinal function in vivo / G.E. Sladen, J.T. Harries // Biochem BiophysActa. - 1972. - Vol. 288. - P. 443-456.
12. Spring K.R. Routes and mechanism of fluid transport by epithelia / K.R. Spring // Annu Rev Physiol. - 1998. - Vol.60. - P. 105-119.
13. Voutilainen S. The gastrointe stinaltract: safetypharmacology aspectsre latingtoagening, dietandnatural/herbalremedies / S. Voutilainen// Journalof Pre-Clinical Research. - 2009. -Vol. 3, № 2. - P. 076-083.
14. WinterD.C. Rapid effect sofaldosteroneon sodium-hydrogenexchangei nisolatedcoloniccrypts / D.C. Winter, M.F. Schneider, G.C.O'Sullivan // JMembrBiol. - 1999. -Vol. 170. - P. 17-26.
ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ТРАНСПОРТА ВОДЫ И ЭЛЕКТРОЛИТОВ ЧЕРЕЗ ЭПИТЕЛИЙ ТОЛСТОЙ КИШКИ КРЫС И ИХ КОРРЕКЦИЯ МУЛЬТИПРОБИОТИКОМ
Скочко Н.С., Черпак М.Ф., Берегова Т.В., Янковський Д.С.
Исследованы транспорт воды и электролитов через эпителий толстой кишки у крыс разного возраста. Установлено, что в возрасте 21-го и 24-х месяцев всасывание воды и ионов №+ и С1- значимо увеличивается, что является одной из причин возникновения запоров у крыс пожилого и старческого возраста. Периодическое добавление к стандартному корму мультипробиотика «Симбитер ® ацидофильный» концентрированный (0,14 мл/кг) предотвращает возрастные изменения в транспорте воды и электролитов через эпителий толстой кишки.
Ключевые слова: толстый кишечник, суммарный поток воды и ионов №+ и С1-, мультипробиотик.
Стаття надшшла 01.11.2013 р.
AGE-RELATED PECULIARITIESOF WATER AND ELECTROLYTES TRANSPORT ACROSS THE EPITHELIUM OF THE COLON OF RATS AND THEIR CORRECTION WITH
MULTIPROBIOTIC Skochko N.S., Cherpac M.F., Beregova T.V., Yankovskiy D.S.
In the same time in 21 and 24 month old rats absorption of water and Na+and Cl- ions was increased, which isone of the causes of constipation occurancens in eldery and senile rats. Periodic administration of multiprobiotic "Symbiter" (0.14 mg/kg ) have prevented age-related changes in the transport of water and electrolytes across the epithelium of the colon. In eldery and senile rats absorptionofwaterandNa+and Cl-ionsincreased in comparison with juvenile rats; absorption of K+didn't changed in the process of aging; periodic administration of Symbiter prevented changes in total flow of water, Na+and Cl- ions.
Key words: colon, the total flow of water and Na+and Cl-ions, multiprobiotic.
Рецензент Непорада К.С.
