Вплив хлориду міді на проліферативну активність та окремі біохімічні показники культури клітин яйцепроводів корів Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

УДК 577.1:57.086.83:546.48:591.465.2

Штапенко О.В., к.с.-г.н., Гевкан 1.1., к.б.н., Сливчук Ю.1., к.вет.н., Федорова С.В., Дедова А.1. (о shtapenko@mail.ru) ©

1нститут бюлогп тварин УААН, м. Львгв

ВПЛИВ ХЛОРИДУ М1Д1 НА ПРОЛ1ФЕРАТИВНУ АКТИВН1СТЬ ТА ОКРЕМ1 Б1ОХ1М1ЧН1 ПОКАЗНИКИ КУЛЬТУРИ КЛ1ТИН ЯЙЦЕПРОВОД1В КОР1В

Вивчено вплив хлориду Midi на пролiферативну активтсть та ттенсивтсть використання поживних речовин культурального середовища у культурi клтин яйцепроводiв корiв впродовж 72 годин культивування. Хлорид Midi викликае iнгiбування пролiферативноï активностi культури клтин яйцепроводiв корiв та порушуе окремi ланки метаболiзму клтин, знижуе важливi бiохiмiчнi параметри внутршньоклтинних обмтних процеЫв, що супроводжуеться зниженням використання глюкози, фосфору та кальцт.

Ключовi слова: хлорид мiдi, культура клтин яйцепроводiв, загальний быок, глюкоза, фосфор, кальцт, пролiферативна активтсть.

Вступ. Значне забруднення навколишнього середовища важкими металами, продуктами техногенно1 дiяльностi викликае у тварин зниження функцюнально1 активност репродуктивное' системи i, зокрема, ïï активних кл^инних елеменив, таких як ростучi фолили, ештелш яйцепроводiв та маткових залоз, яю ввдграють важливу роль в оогенез^ ембрiогенезi та живленш ембрiонiв.

Окремi сполуки важких металiв е токсичними, надмiрна ïx концентрацiя в органiзмi призводить до зниження iнтенсивностi обмiнниx процесiв. Зокрема, солi мiдi такi як CuCl2, зменшують проникнення бiологiчниx мембран, що призводить до зниження транспорту поживних речовин iз оточуючого середовища в кл^ину i, як наслiдок, викликають змiну бiологiчноï активностi клiтинниx культур суттево знижуючи окремi ланки метаболiзму, важливi фiзико-xiмiчнi параметри внутрiшньоклiтинниx структур, i тим самим одночасно впливають практично на вс компоненти кл^ин порушуючи ïx взаемодiю i стшюсть структур. Iншi сполуки, необxiднi для оптимального функщонування клiтинниx систем,. Наприклад, органiчнi сполуки мiдi входять до складу багатьох ферменив, таких як цитохромоксидаза, тирозиназа, аскорбiназа та присутш в системi антиоксидантного захисту оргашзму, е кофактором ферменту супероксиддисмутази [3], приймають участь в нейтралiзацiï вшьних радикалiв кисню та окисленнi i генераци АТФ.

Тому дослiдження впливу рiзниx концентрацiй хлориду мiдi в кл^инних культурах репродуктивних органiв безсумшвно представляе науковий i практичний штерес для розумiння меxанiзмiв реабiлiтацiï репродуктивноï функцiï при iнтоксикацiï тварин в зонах забруднення важкими металами.

© Штапенко О.В., Гевкан I.I., Сливчук Ю.1., Федорова С.В., Дедова А.1., 2008

279

Матер1ал i методи. Для дослщження була використана розморожена культура кттин яйцепроводiв кор1в з власного крiобанку лабораторiï. Поавна концентрацiя клiтин становила 1,2 млн/мл. Об'ем середовища для культивування складав 2 см3. Клiтини контрольноï групи iнкубували в основному середовищi ДМЕМ з BSA та iншими необхщними складниками. До середовища для культивування кттин 1-ï i 2-ï дослщних груп додавали CuCl2 (табл. 1) в концентраци 100 i 200 мкг/см3. Клiтини iнкубували 72 год у термостат за температури 38,5 °С, 5% СО2 i максимальнш вологостi повiтря.

Таблиця 1

Схема дослщжень з вивчення шпбуючого впливу хлориду мвд на розморожену

клтгинну культуру клiтин яйцепровод1в Ropie

Групи Характеристика груп Маншуляцц

Контрольна ОС Пересiв кожн1 24 години культивування, пдрахунок пролъ феративного росту, бкштчт дослвдження кондишйного середо-вища

Дослщна 1 ОС+ CuCl2 100 мкг/см3

Дослщна 2 ОС+ CuCl2 200 мкг/см3

Функщональну активнiсть культури клiтин яйцепроводiв корiв

оцiнювали за результатами активностi пролiферативного росту клiтин, визначенням окремих бiохiмiчних показникiв середовища, в якому культивувались клiтини через кожних 24 години культивування впродовж трьох дiб за рiвнем використання клiтинами енергетичних субстраив, вмiсту Са та Р.

Результати дослщжень. Аналiз пiдрахунку клiтин через 24 години культивування показав, що додавання до культурального середовища хлориду мвд у 1-й i 2-й дослiднiй групах призводить до пригшчення iнтенсивностi пролiферативного росту в 3-4 рази у порiвняннi з контрольною групою. Однак, шпбування пролiферативного процесу у 1-й дослщнш групi, клiтини якоï культивували у середовищi з додаванням 100 мкг/мл було бшьш вiрогiдним, шж в 2-й дослiднiй групi.

Таблиця 2

Культивування фщерних ештел1альнн\ клггин яйцепровод1в за умов

впливу хлориду MÎai (M±m), n=3

Групи та стат. обробка результа-тш Поавна концент-раця клгтин х106 /см3 Концентрация клгтин х106 /см3 через 24 год культивування Концентрация клгтин х106 /см3 через 48 год культивування Концентрация клгтин х106 /см3 через 72 год культивування

Контроль 1,2х106 5,66±0,35 6,28±0,47 8,24±0,24

Д1 (хлорид мвд 100 мкг/см3) 1,2х106 1,56±0,13*** 1,41±0,07*** 0,67±0,02***

Д2 - (хлорид мвд 200 мкг/см3) 1,2х106 2,64±0,07** 2,22±0,36** 1,63±0,19***

Примтка: * — Р<0,05; ** — <0,01 1; *** — <0,001.

Пiсля 48-годинного культивування в обох дослiдних групах спостер^аеться тенденцiя до зниження активност пролiферативних процесiв в

280

культурах кл^ин яйцепроводiв корiв, тодi як на 72 годину культивування виявлено зменшення кшькост клiтин в 1-й та 2-й дослщних групах у 12 та 5 разiв у порiвняннi з контрольною.

■■■♦■■■ Контроль

20 15 ^10 5 0

2

3

--■■-- Контроль Ои —А— Дослщна 1 ■■■—■■ Дослщна 1 Ои —■— Дослщна 2 - ■ •- - Дослщна 2 Ои

Тривалсть культивування, доби _

Рис. 1 Вмст загального бшку та глюкози в кондицшному середовищ1 при 72 годин культивування за умов впливу хлориду мщ_

3

2,5 2

' 1,5 1

0,5 0

-♦- - Контроль Р

----Контроль Са

■к" Дослана 1 Р ■•—Дослiдна 1 Са -И- - Дослiдна 2 Р —Дослiдна 2 Са

1 2 3

Тривалють культивування, доби

Рис. 2 Вплив хлориду мщ на вмют фосфору та кальщю у кондицiйному середовищi пiсля 72 годин культивування культури клiтин яйцепроводiв корiв

Зниження активност пролiферативного росту клiтин за умов додавання до культурального середовища хлориду мвд пiдтверджуeться пригнiченням обмiнних процеЫв в культурi клiтин. Показники бiохiмiчних дослiджень середовища в якому культивували клiтини представленi на рис. 1, 2. Аналiз показникiв щодо вмюту загального бiлка (рис.1) в контрольнш i дослiдних групах не виявив рiзниць, вони знаходилися на одному рiвнi впродовж 72 годинного культивування. Нами виявлеш рiзницi у вмют глюкози мiж контрольною i дослщними групами. Впродовж тривалого культивування рiвень глюкози в середовищi контрольно! групи у порiвняннi вiдповiдним показником

281

в основному середовищi знижувався до 0,5 г/л тод^ як у 1-й та 2-й дослщнш групах залишався на piBHi вихщно! концентраци, що можна пояснити здатшстю iонiв мiдi викликати деполяризацш мембрани, знижуючи iонну асиметрш, iнгiбуючи K/Na-АТФазу, що блокуе провщшсть мембрани, а отже i транспорт глюкози через мембрану. Це ймовiрно пов'язане з низкою явищ несприятливих для функщонально! та пролiферативноl активност клiтин, оскiльки вiдомо, що рибозо-5-фосфат - продукт пентозофосфатного шляху е вихщною сполукою при синтезi нуклеотидiв, тому зниження рiвня метаболiзму глюкози може вказувати на пригшчення синтезу вуглеводних компонент нуклешових кислот [1]. Вмшт кальцiю (рис.2) в середовищi дослiдних груп знижуеться, що очевидно вказуе на перерозподш мембранозв'язаного кальщю. Додавання до культурального середовища хлориду мвд в дослiдних групах шпбуе процеси засвоення клiтинами фосфору, що пщтверджуеться низьким рiвнем пролiферативного росту культури клiтин у цих групах.

Висновки. Хлорид мiдi в дослщжуваних концентрацiях знижуе iнтенсивнiсть окремих ланок метаболiзму клiтин, порушуе важливi бiохiмiчнi параметри внутрiшньоклiтинних обмiнних процесiв, тому викликае шпбування пролiферативноl активностi культури кл^ин яйцепроводiв корiв, що пщтверджуеться зниженням рiвня споживання глюкози, фосфору кл^инами впродовж 72 годин культивування.

Лггература

1. Першин О.1. Деяю ланки енергетичного обмiну в лiмфоцитах бiлих щурiв при ди ацетату свинцю [Текст] /О.1. Першин, З.Д. Воробець, Г.Л. Антонюк. // Медична хiмiя. — 2008. — т.10, №1. — С. 49-51.

2. Mitsuhashi J. Development of highly nutritive culture media [Текст] J. Mitsuhashi // [Електронний ресурс] / In Vitro Cell Dev. Biol. Anim. — 2001. — Vol. 37(6). — P. 330-337. — Режим доступу до журн.

http://www.springerlink.com/content/

3. Ghosh M.C. Impact of copper on biomonitoring enzyme ethoxyresorufin-o-deethylase in cultured catfish hepatocytes [Текст] M.C. Ghosh, R. Ghosh, A. K Ray. // [Електронний ресурс] Environmental Res J. — 2001. — Vol. 86(2). — P. 167-173. — Режим доступу до журн.

http://www.sciencedirect.com/science

Summary

Shtapenko O.V., Hevkan 1.1., Slyvchuk Yu.I., Fedorova S.V., Dedova A.I. INFLUENSE OF COPPER CHLORIDE ON PROLIFERATIVE ACTIVITY AND SOME BIOCHEMICAL INDICES OF COWS OVIDUCTS CELLS IN

CULTURAL MEDIUM

The results of investigations the copper chloride on proliferative activity and intensity using of cultural medium by oviducts cells cultures during 72 hours cultivation are presented. Using of copper chloride caused the inhibition of proliferative activity of cows oviducts cells culture, violation of cells metabolism, decrease the important parameters of intracellular metabolism, that is accompanied by the reducing of glucose using, phosphorus and calcium.

Стаття надшшла до редакцИ 4.09.2008

282