Вплив тривалого стресу щурів-самиць на показники окислювально-антиоксидантного гомеостазу тканини підшлункової залози і крові у їх потомства

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Кафедра загальної та клінічної патофізіології ім. Д.О. Альперна

Харківський національний медичний університет

Вплив тривалого стресу щурів-самиць на показники окислювально-антиоксидантного гомеостазу тканини підшлункової залози і крові у їх потомства

Сіренко Віктор Анатолійович канд.мед.наук, лікар-рентгенолог

Павлова Олена Олексіївна д-р.мед.наук, професор

Анотація

На моделі хронічного стресу спричиненого довготривалою іммобілізацією щурів-самиць в період вагітності, встановлено, що у тканині підшлункової залози і сироватці крові не тільки їх самих, а й їх одно- та двохмісячного потомства відзначається зсув основних показників оксидантно-антиоксидантного гомеостазу, що, можливо є результатом реалізації нейрогуморальної відповіді організму на стрес. Ці зміни не є ідентичними у сироватці крові і тканині підшлункової залози тварин, а інформативність показників оксидантноантиоксидантного гомеостазу сироватки крові, що використовується для кращого розуміння аналогічних змін в тканині підшлункової'залози, є відносною.

Ключові слова: підшлункова залоза, сироватка крові, хронічний іммобілізаційний стрес, оксидантно-антиоксидантний гомеостаз, щури.

Вступ

Негативний вплив факторів навколишнього середовища, гострий і хронічний стрес [1], перевтома й ін. на живий організм, супроводжуються багаторазовим збільшенням утворення вільних радикалів і підвищенням споживання кисню в результаті зміни функціональної активності фагоцитів. Останнє відображає активацію захисного механізму, що лежить в основі реакцій неспецифічної імунної відповіді. Порушення обміну енергії, надмірне накопичення вільних радикалів, активних форм кисню та інших продуктів перекисного окислення ліпідів (ПОЛ) ініціюють пошкодження клітин і розвиток різних порушень в органах і тканинах, в тому числі і підшлунковій залозі [2], що розвиваються в найбільш ранні терміни після негативного впливу і пов'язані з вільнорадикальним окисленням, утворенням первинних і вторинних продуктів ПОЛ, до яких відносяться дієнові кон'югати (ДК) і малоновий діальдегід (МДА) [3].

Збереження та підтримання оксидантно-антиоксидантного гомеостазу (ОАГ) реалізується за рахунок збільшення активності антиоксидантної системи (АОС), що представляє собою сукупність захисних механізмів клітин, тканин, органів і систем. Рівновага між ПОЛ та АОС в нормальному, фізіологічному стані утримує перекисне окислення на необхідному-фізіологічному рівні, перешкоджаючи розвитку ланцюгового окисного процесу і характеризує антиоксидантний статус організму. Залежно від сили і тривалості пошкодження тканин, зсув прооксидантно - антиоксидантного гомеостазу є направленим в сторону збільшення антиоксидантного потенціалу, потім активність ПОЛ гальмується, а вміст продуктів стає нижче фізіологічного рівня [4, 5]. Вплив несприятливих, екзогенних факторів на організм тварин після народження призводить до порушень ПОЛ-АОС гомеостазу, що безпосередньо пов'язано з незрілістю фізіологічних і метаболічних систем.

Мета роботи - з'ясування закономірностей змін показників окислювально - антиоксидантного гомеостазу як потужного чинника мембранодеструкціі у тканині ПЗ і сироватці крові і їх впливу на механізми ушкодження підшлункової залози (ПЗ) потомства щурів-самиць які перебували в умовах хронічного іммобілізаційного стресу.

Матеріали і методи

Експериментальне дослідження проведене на рандомбредних щурах-самках популяції WAG/G Sto 4,5-5-місячного віку та їхнього одно- та двохмісячного потомства. ПОЛ і АОС визначали за традиційними методиками на спектрофотометрі (СФ PV 1251c) с використанням різних довжин хвиль. ДК-(233 нм), виражали в мкМ/л. МДА - (532 нм) виражали в мкМ/л. Активність КАТ- (410 нм) за виражали в мккат/мгНЬ. Активність СОД - (406 нм), виражали в мккат/мгНЬ. Статистичну обробку отриманих результатів проводили з використанням комп'ютерної програми Biostat.exe-2008 та STATISTICA-10. Для визначення достовірності відмінностей між групами використовували однофакторний дисперсійний аналіз та критерій U Mann-Whitney [6].

Результати дослідження

Дослідження ОАГ у ПЗ щурів-самок які зазнали хронічного стресу, виявило збільшення активності ПОЛ: вміст ДК і МДА склав 176,3% і 125,3% (р<0,01) від контрольного рівня. Активності СОД і КАТ також були підвищені - 107,8% (р>0,05) і 106,3% (р<0,05) відповідно. Співвідношення ПОЛ до АОС було підвищеним за рахунок збільшення в 2,2 рази загальної активності ПОЛ при значно меншому підвищенні загальної активності АОС. Це свідчить про наявність підвищеної але некомпенсованої активності ПОЛ. У сироватці крові значення показників ПОЛ, АОС та їх співвідношення було у межах контрольних рівнів (рис 1).

Рис. 1. Показники активності ПОЛ і АОС у ПЗ (А) і сироватці крові (Б) щурів- самиць які перебували в умовах хронічного іммобілізаційного стресу під час вагітності

окислювальний антиоксидантний гомеостаз

У 1 -місячних щурят рівень ДК і МДА в ПЗ становив 101,8% і 93,9% (р<0,01) від норми, а СОД і КАТ - 112,5% і 93,3% (р<0,01). Співвідношення ПОЛ/АОС також знижувалось (р<0,01) за рахунок незначного зменшення активності ПОЛ (4,6%) і помірного підвищення АОС (5,0%). Це свідчить про наявність підвищеної гіперкомпенсованої активності ПОЛ (рис 2).

Рис. 2. Показники активності ПОЛ і АОС у ПЗ (А) і сироватці крові (Б) одномісячних щурят, що народились від щурів-самиць які перебували в умовах хронічного іммобілізаційного стресу під час вагітності

У сироватці крові відзначалось підвищення активності продуктів ПОЛ - ДК і МДА, що склало 136,6% і 141,3% (р<0,01) і АОС - СОД і КАТ склало 128,5% і 111,8% (р<0,01) відповідно від контролю. Співвідношення ПОЛ/АОС збільшувалось на 46%, (р<0,01) за рахунок збільшення активності ПОЛ (в 2 рази, р<0,05) і менш істотно підвищення загальної активності АОС (на 44,4%, р<0,01). Це підвищена некомпенсована активність ПОЛ.

У двомісячних щурят в ПЗ вміст ДК і МДА знижений (на 6,1 % і 24,6% (р<0,01) відповідно), а показники СОД і КАТ підвищені (на 8,8% і 4,9% (р<0,01) (рис 3).

Рис. 3. Показники активності ПОЛ і АОС у ПЗ (А) і сироватці крові (Б) двомісячних щурят, що народились від щурів-самиць які перебували в умовах хронічного іммобілізаційного стресу під час вагітності

Співвідношення ПОЛ/АОС було зниженим (на 39,2%, р<0,01) за рахунок зменшення загальної активності ПОЛ (на 29,1%, р<0,01) при збільшенні активності АОС (на 14,3%, р<0,01). В такій ситуації порушення ОАГ слід розцінювати як підвищену гіперкомпенсовану (псевдонизьку) активність ПОЛ.

У сироватці крові відзначалося підвищення активності продуктів ПОЛ - ДК(219,3%) і МДА(306,9%) і активності ферментів АОС - СОД і КАТ, що було на 117,8% і 130,7% більше таких у контролі. ПОЛ/АОС співвідношення було підвищеним в 4,3 рази, за рахунок значного збільшення активності ПОЛ (р<0,01) при значно меншому підвищенні загальної активності ферментів АОС (р<0,01). Таке порушення ОАГ доцільно трактувати як підвищену некомпенсовану активність ПОЛ.

У тканині підшлункової залози одно- та двомісячних щурів, довго зберігається переважання АОС потенціалу над процесами ПОЛ. Останнє мабуть пов'язано з напругою адаптації, а чим більше напруга тим швидше витрачаються резерви, пластичні, енергетичні ресурси і неминуче виснаження системи. Кров відбиває системні зміни ПОЛ-АОС гомеостазу при стресі і більш ранні ознаки наступу стадії постстресорного виснаження організму загалом як внаслідок високої чутливості до ушкоджуючої дії перекису водню, що обумовлено низьким вмістом в ендотеліоцитах каталази, так і гіперкатехоламінемії коли зростає роль хіноїдного шляху метаболізації катехоламінів з утворенням вільнорадикальних інтермедіаторів. Різке збільшення МДА у 2-х міс. щурів характеризує інтенсивність вторинних, запізнюваних реакцій.

Висновки

Хронічний іммобілізаційний стрес самиць-щурів протягом вагітності впливає на стан ОАГ в організмі майбутнього потомства і спричиняє в подальшому виникнення у ПЗ одно- та двохмісячних шурів порушення ОАГ, що характеризується підвищеним гіперкомпенсованим типом активності ПОЛ.

У сироватці крові одно- та двохмісячних щурят пренатальний розвиток яких відбувався в умовах стресу їх матерів, наявна підвищена некомпенсована активність ПОЛ.

Зміни ОАГ у сироватці крові і тканині ПЗ не є ідентичними, що свідчить про їх органоспецифічність і тому відносну інформативність показників сироватки крові для розуміння змін АОС у тканині ПЗ.

Список використаних джерел

[1] Santana, C., Lopez-Millan, M. B., Martinez-Burgos, M. A., Manas, M., Martinez-Victoria, E.,& Yago, M. D. (2010). Influence of membrane fatty acid composition on cell viability and lipid peroxidation in a cell model (AR42J) of cerulein-induced acute pancreatitis. Proceedings of the Nutrition Society, 69(OCE3).

[2] Ніколаєва, О. В., Павлова, О. О., Сіренко, В. А., Ковальцова, М. В., Сулхдост, І. О., &Добровольська, О. М. (2017). Вплив іммобілізаційного стресу на стан здоровя щурів у експерименті. Актуальні проблеми транспортної медицини: навколишнє середовище; професійне здоров'я; патологія, (2), 145-148.

[3] Bopanna, S., Nayak, B., Prakash, S., Mahapatra, S. J., & Garg, P. K. (2017). Increased oxidative stress and deficient antioxidant levels may be involved in the pathogenesis of idiopathic recurrent acute pancreatitis. Pancreatology, 17(4), 529-533. doi:10.1016/j.pan.2017.06.009. PubMed PMID: 28687456.

[4] Singh, P., & Garg, P. K. (2016). Pathophysiological mechanisms in acute pancreatitis:Current understanding. Indian Journal of Gastroenterology, 35(3), 153-166.doi:10.1007/s12664-016-0647-y. PubMed PMID: 27206712

[5] Tandon, R. K., & Garg, P. K. (2011). Oxidative stress in chronic pancreatitis: pathophysiological relevance and management. Antioxidants & redox signaling, 15(10), 2757-2766.

[6] Гржибовский А.М., Иванов С.В., & Горбатова М.А. (2016). Сравнение

количественных данных трех и более независимых выборок с использованием программного обеспечения Statistica и SPSS: параметрические и непараметрические критерии. Наука и здравоохранение, (4), 5-37.

Размещено на Allbest.ru