CC BY
16
Рубальский Олег Васильевич, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой микробиологии, ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, Россия, 414000, г. Астрахань, ул. Бакинская, д. 121, тел.: (8512) 52-41-43, e-mail: [email protected].
Горева Ольга Николаевна, заведующая отделением № 1 ГБУЗ АО «Областная инфекционная клиническая больница им. А.М. Ничоги», г. Астрахань, ул. Началовское шоссе, д. 7, тел.: (8512) 31-05-17, факс: 8 (8512) 31-06-07, e-mail: [email protected].
УДК 612.014.46:611.814.1 © С.В. Котельникова, А.В. Котельников, 2012
С.В. Котельникова, А.В. Котельников
ВЛИЯНИЕ ТОКСИЧЕСКОГО СТРЕССА, ВЫЗВАННОГО ХЛОРИДОМ КАДМИЯ НА МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ АРКУАТНОГО ЯДРА ГИПОТАЛАМУСА КРЫС В РАЗНЫЕ СЕЗОНЫ ГОДА
ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет»
Изучено влияние хлорида кадмия (2 мг/100 г массы тела) в разные сезоны года на функциональное состояние аркуатного ядра (АЯ) гипоталамуса карио- и криолометрическим методом. Хлорид кадмия уменьшал объемы ядер самцов, особенно в весенний и осенний периоды, у самок - в зимний и осенний. Изменения объемов ядрышек имели половые и сезонные особенности. У самцов хлорид кадмия уменьшал их объем весной и осенью и увеличивал зимой и весной, а у самок - уменьшал, но только в весенний период.
Ключевые слова: аркуатное ядро гипоталамуса, хлорид кадмия, сезоны года.
S.V. Kotelnikova, A.V. Kotelnikov
THE INFLUENSE OF TOXICAL STRESS BY CHLORIDE CADMIUM ON THE MORPHOMETRIC DATA OF ARCUATUS NUCLEUS HYPOTHALAMUS OF RATS IN DIFFERENT SEASONS OF THE YEAR
The influence of chloride cadmium (2 mg/100 g weight of the body) during different seasons of the year on the functional condition hypothalamus was nucleus arcuatus (NA) by a karyo and kryolometric method. Chloride cadmium reduced volumes of nuclei in males, especially during spring and autumn periods, and volumes of nuclei in females during winter and autumn. Changes of nucleoli volumes had sexual and season features. Chloride cadmium reduced their volumes in spring and in autumn and increased in winter and spring in males, and reduced them in females only during the spring period.
Key words: hypothalamus arcuatus nucleus, chloride cadmium, seasons of the year.
Введение. Кадмий - один из тяжелых металлов, он обладает высокой кумулятивной способностью. Учитывая его высокую токсичность и постоянный рост концентрации в природной и селитебной среде вследствие расширения применения в промышленности и сельском хозяйстве, кадмий признают в настоящее время ведущим экополлютантом. Загрязнение тяжелыми металлами, в том числе и кадмием, является экологической проблемой для Астраханской области [1].
Введение кадмия крысам в эксперименте приводит к значительной потере массы их тела. Однако неизвестно, является ли потеря массы прямым следствием истощения функциональных резервов организма в результате токсического стресса или же задействованной является также центральная регуляция пищевого поведения крыс.
Ключевая роль в регуляции массы тела отводится гипоталамусу. Одним из подкорковых ядер, формирующих чувство голода, является аркуатное ядро (АЯ) [2]. В аркуатном ядре гипоталамуса идентифицированы два типа клеток. Первый отвечает за образование нейропептида Y (NPY) и agouti-подобного белка, стимулирующих прием пищи. Лептин, концентрация которого в плазме пропорциональна количеству жировой ткани в организме, снижает экспрессию генов указанных белков. Образование комплексов с рецепторами лептина, локализованными на клетках второго типа аркуатного ядра гипоталамуса, вызывает повышение экспрессии кокаин- и амфетамин-подобных транскрипт и
Р-меланоцитостимулирующего гормона, которые, в свою очередь, являются белками, ингибирующи-ми прием пищи [3].
Кроме участия в пищевом поведении, аркуатное ядро содержит нейроны, секретирующие гона-долиберин и, таким образом, является важным центром регуляции эстрального цикла и полового поведения [4]. Рядом исследователей отмечено участие аркуатного ядра в сезонных перестройках организма [5]. Влияние сезона отмечено также на генную экспрессию меланокортин-3 рецептора в арку-атном ядре [6], что также может сказаться на реализации стресс-реакции.
Цель: изучить объемы ядер и ядрышек нейроцитов аркуатного ядра гипоталамуса самцов и самок белых крыс под влиянием токсиканта - хлорида кадмия в разные сезоны года.
Материалы и методы. Исследование выполнено на белых беспородных крысах, самцах и самках в возрасте 6 месяцев. В каждый из изученных сезонов - зимой (январь), весной (апрель), летом (июль) и осенью (октябрь) - животных делили на две группы: контрольную и опытную (по 10 животных в каждой группе). Опытная группа в течение 15 дней ежедневно получала через зонд перорально водный раствор хлорида кадмия в дозе 2 мг на 100 г массы тела. В течение эксперимента контролировали массу тела подопытных животных. По окончании экспериментов из гипоталамусов крыс изготавливали серийные парафиновые срезы и окрашивали гематоксилин-эозином, после чего при увеличении в 900 раз обмеряли размеры ядер и ядрышек нейросекреторных клеток аркуатного ядра гипоталамуса и рассчитывали их объем по формуле эллипсоидовращения:
V = ^ • d2,
6 1 2
где d1 и d2- взаимно перпендикулярные диаметры ядра (ядрышка), причем d1 > d2. Результаты исследований статистически обработаны.
Результаты и их обсуждение. Объемы ядер нейроцитов аркуатного ядра контрольных животных были неодинаковы в различные сезоны года (рис. 1). Максимальные объемы ядер были характерны для осени, значительно превышая таковые в летний период (на 35 % у самцов и 33 % у самок, р < 0,001 для обоих случаев). Объемы ядер нейросекреторных клеток в зимний и весенний периоды не отличались от летних ни у самцов, ни у самок контрольных групп.
400 350 300
"а I 250 £ § 200
3 150 ю О
100
50 --■
Зима
Весна
Лето
Осень
□ Самцы, контроль □ Самцы, кадмий И Самки, контроль 0 Самки, кадмий
Рис. 1. Объемы ядер нейроцитов аркуатного ядра гипоталамуса, мкм
р < 0,05; ** - р<0,01; р < 0,001; + - отличия по полу, + - р < 0,05
* - отличия контрольных и опытных групп, * -
Половые отличия в объемах ядер были характерны только для зимнего периода, причем объемы ядер нейроцитов самок превышали таковые самцов (на 14 %, р < 0,05).
Для объемов ядрышек как маркеров синтетической активности клетки были характерны максимальные размеры в осенний период и минимальные в зимний как у самцов, так и у самок (рис. 2).
+
*
0
4 1
Зима Весна Лето Осень
□ Самцы, контроль □ Самцы, кадмий И Самки, контроль 0 Самки, кадмий
Рис. 2. Объемы ядрышек нейроцитов аркуатного ядра гипоталамуса, мкм3 * - отличия контрольных и опытных групп, * - р < 0,05; ** - р < 0,01;*** - р < 0,001;
+ - отличия по полу, ++ - р < 0,01
В отличие от ядер нейросекреторных клеток, для ядрышек были выявлены половые отличия во все сезоны года, за исключением осени. При этом в зимний и летний периоды объемы ядрышек самок превышали таковые самцов на 30 и 22 %, соответственно, в то время как весной объемы ядрышек самцов больше на 21 %, чем у самок (р < 0,01 для всех отличий).
Введение соли кадмия оказало существенное влияние на морфометрические показатели нейроцитов аркуатного ядра крыс, однако в каждый из сезонов эти изменения имели свои особенности. Введение кадмия весной привело к уменьшению объемов ядер у самцов на 14 % (р < 0,01), а осенью -на 28 % (р < 0,001 по сравнению с контрольными животными в соответствующие сезоны). У самок объемы ядер снижаются под действием токсиканта на 9 % в зимний период и на 11 % в осенний период (р < 0,05 для обоих случаев). Таким образом, наибольшая по величине реакция объемов ядер как самцов, так и самок была характерна для осеннего периода.
Реакция ядрышек на токсический стресс была разнонаправлена у самцов и самок в разные сезоны года. Так, у самцов в зимний и летний период наблюдается увеличение объемов ядрышек на 34 % (р < 0,01) и 14 % (р < 0,05), соответственно. В то время как та же доза хлорида кадмия в весенний и осенний периоды приводит к уменьшению объемов на 34 % (р < 0,001) и 18 % (р < 0,05), соответственно. Объемы ядрышек самок изменяются под действием токсиканта исключительно в весенний период, уменьшаясь на 17 % против контроля (р < 0,01).
Заключение. Таким образом, реакция ядер и ядрышек на токсический стресс, вызванный введением хлорида кадмия, имеет различную направленность. Так, хлорид кадмия приводит к уменьшению объемов или отсутствию реакции со стороны ядер нервных клеток, что, возможно, является следствием усиленного выброса накопленных трансляционных продуктов. Влияние же токсиканта на синтетическую активность нейросекреторных клеток аркуатного ядра гипоталамуса выражается в нарушении ритмических изменений объемов ядрышек, характерных для интактных животных: в максимумы активности синтеза (весной и осенью), соль кадмия приводит к уменьшению объемов ядрышек, а в сезоны с минимальной синтетической активностью (зимой и летом), напротив, увеличивает их. У самок ритмическая активность изменений объемов ядрышек выражена слабее, и на них хлорид кадмия оказывает менее выраженное влияние. В сезоны, когда активность аркуатного ядра усиливается под влиянием хлорида кадмия, наблюдается более интенсивная потеря в массе тела подопытных животных - до 13-15 % от начальной, в то время как снижение синтетической активности нейроци-тов аркуатного ядра весной и осенью приводит к менее интенсивной потере массы - не более 7 %. Возможно, усиление активности аркуатного ядра гипоталамуса под влиянием токсиканта приводит к синтезу его анорексигенных факторов, что усугубляет состояние подопытных животных.
Список литературы
1. Агаджанян, Н. А. Экологическая безопасность и здоровье / Н. А. Агаджанян, А. П. Гужвин, И. Н. Полунин и др. - Астрахань : Изд-во АГМА, 2000. - 145 с.
2. Власова, Ю. Ю. Роль гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы в патогенезе эк-зогенно-конституционального ожирения / Ю. Ю. Власова // Русский медицинский журнал. Эндокринология. - 2009. - Т. 17, № 24. - С. 1610-1613.
3. Мазаева, Н. А. Жировая ткань, лептин и нервная анорексия / Н. А. Мазаева // Психиатрия и психофармакотерапия. - 2008. - № 2. - С. 25-29.
4. Martini, M. Androgen receptors are required for full masculinization of nitric oxide synthase system in rat limbic-hypothalamic region / M. Martini, G. Di Sante, P. Collado et al. // Horm. Behav. - 2008. -Vol. 54, № 4. - Р. 557-564.
5. Wyse, C. A. Impact of aging on diurnal expression patterns of CLOCK and BMAL1 in the mouse brain / C. A. Wyse, A. N. Coogan // Brain Res. - 2010. - Vol. 1337. - P. 21-31.
6. Peacock, W. L. Photoperiodic effects on body mass, energy balance and hypothalamic gene expression in the bank vole / W. L. Peacock, E. Krol, K. M. Moar et al. // J. Exp. Biol. - 2004. - Vol. 207 (Pt 1). - Р. 165-177.
Котельникова Светлана Владимировна, доцент, кандидат биологических наук, доцент кафедры гидробиологии и общей экологии, ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет», Россия, 414025, г. Астрахань, ул. Татищева, д. 16, тел.: 8-905-060-28-77, e-mail: [email protected].
Котельников Андрей Вячеславович, доцент, доктор биологических наук, профессор кафедры гидробиологии и общей экологии, ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет», Россия, 414025, г. Астрахань, ул. Татищева, д. 16, тел.: 8-903-349-33-07, e-mail: [email protected].
УДК 616.155.1-008.1-003.219
© А.Е. Лазько, О.А. Овсянникова, Д.В. Карпеева, 2012
А.Е. Лазько, О.А. Овсянникова, Д.В. Карпеева
ИНТЕГРАТИВНЫЙ РЕОЛОГИЧЕСКИЙ ПАРАМЕТР -
СКОРОСТЬ ОСЕДАНИЯ ЭРИТРОЦИТОВ - В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ГАЗООБРАЗНЫХ СЕРОСОДЕРЖАЩИХ ПОЛЛЮТАНТОВ
ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России
Экспериментальными исследованиями при воздействии субтоксических доз серосодержащего газа на белых нелинейных крысах-самцах в различные периоды онтогенеза выявлено средневыраженное ускорение скорости оседания эритроцитов с возрастом и резкое увеличение данного параметра после экзогенной интоксикации, наиболее выраженное в предстарческом периоде онтогенеза.
Ключевые слова: скорость оседания эритроцитов, серосодержащий газ, этапы онтогенеза, возрастные изменения.
A.E. Lazko, O.A. Ovsyannikova, D.V. Karpeeva
INTEGRATIVE RHEOLOGICAL PARAMETERS - ERYTHROCYTE SEDIMENTATION
RATE, UNDER THE ACTION OF SULFUR - CONTAINING GASEOUS POLLUTANTS
The experimental studies under the influence of subtoxic doses of sulfur-containing gas on nonlinear white male rats at different periods of ontogenesis revealed the average speed sedimentation rate with age and sharp increase in this parameter after exogenous intoxication, particularly marked in the presenile period of ontogenesis.
Key words: erythrocyte sedimentation rate, sulfur-containing gas, the stages of ontogenesis, age-related changes.
