Научный журнал
Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований

ISSN 1996-3955
ИФ РИНЦ = 0,580

ПОКАЗАТЕЛЬ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА В КОРТИКОСТЕРОЦИТАХ НАДПОЧЕЧНЫХ ЖЕЛЕЗ КРЫС ПРИ АЛКОГОЛИЗАЦИИ

Кварацхелия А.Г. 1 Алексеева Н.Т. 1 Никитюк Д.Б. 2 Чава С.В. 2
1 ГБОУ ВПО «Воронежская государственная медицинская академия им. Н.Н. Бурденко»
2 ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова»
В эксперименте исследовалось влияние алкогольной интоксикации на клетки коры надпочечных желез крыс. Установлено, что хроническая алкогольная интоксикация приводит к структурно-функциональным изменениям коры надпочечных желез, что проявляется в изменении ядерно-цитоплазматических индексов, уменьшении содержания белка в ядре клетки с увеличением его концентрации в цитоплазме, и обратная динамика РНК. По данным гистохимических и морфометрических исследований установлено, что увеличение срока алкоголизации приближает ряд исследуемых показателей к контрольным значениям, что указывает на процесс адаптации животных к хроническому приему алкоголя. Однако, пролонгированная алкогольная интоксикация приводит в комплексным необратимым изменениям в коре надпочечников.
кора надпочечных желез
стресс
алкогольная интоксикация
1. Алексеева Н.Т. Модифицирующее действие антиоксиданта α-токоферола на надпочечные железы хронически алкоголизированных крыс / Н.Т. Алексеева, А.Г. Кварацхелия // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – Иордания, 2013. – №5. – С. 156 – 158.
2. Буров Ю.В. Нейрохимия и фармакология алкоголизма / Ю.В. Буров, Н.Н. Ведерникова. – М.: Медицина, 1985. – 240 с.
3. Колдышева Е.В. Морфогенез адаптивно-компенсаторных реакций в надпочечниках мышей в процессе посттепловой реституции / Е.В. Колдышева, Е.Л. Лушникова, Л.М. Непомнящих, Ю.В. Торнуев // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. – 2005. – Т. 140, № 10. – С. 467 – 471.
4. Лазько М.В. Системы «кора надпочечников» и транспортагазов в норме и при воздействии газообразных серосодержащих поллютантов: дис… докт. биол. наук / М.В. Лазько. Астрахань, 2004. – 243 с.
5. Лужников Е.А. Злоупотребление алкоголем в России и здоровье населения. Острые отравления этиловым алкоголем и его суррогатами. Соматическая патология при хронической алкогольной интоксикации / Е.А. Лужников. – М. – РАОЗ, 2000. – С.53–61.
6. Обут Т.А. Дегидроэпиандростерон, сетчатая зона коры надпочечников и устойчивость к стрессовым воздействиям и патологиям / Т.А. Обут // Вестник Российской АМН. – 1998. – №10. – С. 18 – 22.
7. Селье Г. Очерки об адаптационном синдроме / Г. Селье. – М.: Наука, 1960. – 248 С.
8. Семенова М.Г. Морфофункциональные изменения надпочечников в ходе развития постстрессорных депрессий крыс/ М.Г.Семенова, В.В.Раитсая, В.Г.Шаляпина // Российский физиологических журнал. – 2005. – №5. – С.551 – 557.
9. Colantoni A. Influence of sex hormonal status on alcohol-induced oxidative injury in male and female rat liver / A. Colantoni, N. La Paglia, N. De Maria [et al.] // Alcohol. Clin. Exp. Res. – 2000. – 24. – P. 1467–1473.

Человек в процессе онтогенеза проходит постоянную адаптацию к изменяющимся условиям внешней среды, но его способности к ней ограничены [4]. При действии на организм факторов внешней среды его адаптация происходит в результате «адаптационного синдрома» [7]. Согласно современным данным, в адаптационном синдроме принимает непосредственное участие кора надпочечных желез [3, 6, 8]. Гормоны коры надпочечников оказывают влияние практически на все стороны жизнедеятельности организма и его системы.

В современной биологии и медицине большое значение имеет исследование влияния на организм алкогольной интоксикации. Употребление этилового спирта, в силу его физико-химических свойств и особенностей биологического и токсического действия, часто приводит к развитию патологических процессов в разных органах и тканях организма [5, 9]. Экспериментальные исследования показали, что все гормональные звенья надпочечников изменяются под действием алкоголя. По данным экспериментальных исследований экзогенная однократная дотация алкоголя с одной стороны ведет к повышению активности коры надпочечников и стрессовым реакциям, в то время как хронический его прием приводит к истощению адаптационных механизмов с разнонаправленным характером изменений в различных зонах коры [1]. Несмотря на многолетнюю историю изучения проблемы хронической алкогольной интоксикации, до настоящего времени аспекты их морфофункциональных изменений освещены недостаточно.

Материалы и методы исследования

Экспериментальные исследования проведены на белых беспородных крыс-самцах массой 200 – 210 г (возраст 1,5–2 мес), в количестве 96 животных, распределенных на контрольную и экспериментальные группы.

Контрольную группу составили животные, не потреблявшие алкоголь, и находившиеся в условиях вивария. Исследование включало 2 экспериментальные группы животных, получавших 15 % раствор этилового спирта в режиме свободной дотации в течении 60-ти суток (I группа) и 80-ти суток (II группа), при этом данный источник являлся единственным источником энтерального приема жидкости. Выбор 15 % раствора этанола был обусловлен указаниями на оптимальность данной концентрации для формирования у экспериментальных животных в течение относительно короткого периода изменений, соответствующих хронической алкогольной интоксикации [2]. Первую группу составили животные, употреблявшие 15 % раствор этанола в течение 60 суток. Материал получали на 60 сутки. Вторую группу составили крысы, употреблявшие раствор этанола в течение 80 суток. Забор материала проводили на 80 сутки.

Выведение животных из эксперимента производили в одно и то же время суток под эфирным наркозом путем декапитации. Для морфологических исследований надпочечных желез одну часть иссеченных тканевых блоков фиксировали в 10 % нейтральном формалине, другую – в течение 24 ч в жидкости Буэна. Проводилось как морфометрическое исследование, включавшее кариометрические измерения, изучение ядерно-цитоплазматического индекса (ЯЦИ) и ширины зон коры надпочечных желез, осуществлявшееся при изучении препаратов, окрашенных гематоксилином и эозином, так и исследования гистохимической активности РНК в ядрышке и цитоплазме клеток при использовании гистохимической реакции по Браше, (1942) в модификации Курника, оценка содержания белка в ядре и цитоплазме проводилась с помощью окрашивания сулема-бромфеноловым синим по D. Mazia, P. Brezer, M. Alfert (1953).

Стереометрические измерения проводили с использованием инструмента «линейка» в программе Adobe PhotoShop CS5, при этом проводилось не менее 300 измерений ядер и цитоплазмы клеток, два наибольших взаимно перпендикулярных значения. В дальнейшем для расчета объемов использовалась формула эллипсоида вращения.

Статистическая обработка полученных данных осуществлялась с использованием пакета прикладных программ Statistica 6.1.

Результаты исследования и их обсуждение

При алкогольной интоксикации в течении 60-ти суток в препаратах надпочечных желез капсула представлена плотной соединительной тканью и не отличается от контроля. Клетки клубочковой зоны имеют строение, характерное для надпочечных желез групп виварного контроля. Они округлой и неправильно округлой формы, расположены клубочками. Цитоплазма кортикостероцитов умеренно оксифильна с более интенсивной окраской в клетках пучковой зоны.

В пучковой зоне при длительной дотации алкоголя отмечалось увеличение ее ширины (рис. 1), наиболее выраженными данные изменения были в II группе, и данная закономерность имела достоверные отличия по отношению к виварному контролю.

kvar1.tif

Рис. 1. Ширина пучковой зоны в контрольных и экспериментальных группах животных

Проведение изучения ширины зон коры надпочечных желез показало, что в группах животных, получавших экзогенную дотацию алкоголя на протяжении 60 и 80 суток, отмечалось уменьшение ширины клубочковой зоны, причем оно было более выражено во II группе экспериментальных животных, где изменения были статистически достоверными по сравнению с контрольной группой. Обращает внимание прогрессивно нараставшее стирание отличий границ клубочковой и пучковой зон в I и II группах животных.

Изучение динамики изменения ЯЦИ (рис. 2) показало достаточно выраженные и статистически достоверные изменения в I и II группах животных, получавших изолированную экзогенную алкогольную дотацию. При этом характер выявленных изменений был разнонаправленным. При длительности приема 60 сут. (I группа) отмечалось увеличение ЯЦИ по сравнению с контрольными группами, в то время как в II группе отмечалось уменьшение ЯЦИ.

kvar2.tif

Рис. 2. Ядерно-цитоплазматический индекс в клубочковой зоне в контрольной и экспериментальных группах

Проведение моделирования динамики зависимости ширины зоны коры, размера ядра, цитоплазмы клетки, ЯЦИ и гистохимических маркеров содержания белка в ядре и цитоплазме и РНК в ядрышке и цитоплазме показало, что уменьшение ширины КЗ коры у экспериментальных животных сопровождалось уменьшением площади сечения клетки с одновременным уменьшением содержания белка в цитоплазме, причем данные параметры находились в достаточно тесной корреляционной зависимости. Кроме того, увеличение длительности приема экзогенного этанола приводило в случае КЗ к последующему уменьшению размеров ядра и ЯЦИ, сопровождавшееся также уменьшением ширины КЗ.

В пучковой зоне при сопоставлении площади ядра, ЯЦИ и содержания общего белка в цитоплазме наблюдается четко выраженная тенденция, подтвержденная данными регрессионного анализа (r=0,55, p=0,04), к уменьшению ЯЦИ за счет увеличения площади ядра при уменьшении срока алкогольной дотации.

Указанные изменения морфометрических параметров при сопоставлении их с данными гистохимического исследования показали, что в группах животных, получавших изолированную дотацию алкоголя, выявлялось разнонаправленное изменение содержания общего белка в цитоплазме и ядрах клеток: при увеличении длительности приема алкоголя выявлялось снижение концентрации белка в ядре и увеличение его концентрации в цитоплазме клеток, при этом установлена выраженная тесная корреляционная зависимость между длительностью приема алкоголя, концентрацией белка и ЯЦИ. Сопоставление значений оптической плотности РНК ядрышка и белка в цитоплазме клеток и ядре показало, что увеличение содержания РНК сопровождалось одновременным увеличением объема ядер и в I группе указанные изменения были менее выраженными, чем в II группе, при этом значение коэффициентов регрессии свидетельствует о фазном характере изменений с тенденцией к истощению при более длительном приеме алкоголя (рис. 3, 4).

а б

kvar3.tiff

Рис. 3. Динамика изменений содержания РНК в ядрышке, белка в цитоплазме клеток и объема ядра клеток пучковой зоны надпочечников в зависимости от срока алкогольной интоксикации в I (3 а) и II (3 б) группах

kvar4.tif

Рис. 4. Результаты регрессионного анализа изменения ЯЦИ от длительности приема алкоголя

Указанные изменения в определенной степени подтверждались соответствием фазного характера динамики гистохимических параметров оптической плотности РНК и общего белка в структурах ядра и цитоплазмы.

При анализе морфометрических показателей сетчатой зоны установлено, что ширина СЗ достоверно не изменялась у животных, получавших экзогенную дотацию алкоголя, при этом обращает внимание тенденция увеличения ее ширины в I и II группах экспериментальных животных на 10,8 и 11,3 %, а также отмечалось увеличение вариабельности данного показателя в II группе животных как по сравнению с контролем, так и по сравнению с I группой.

В сетчатой зоне при сопоставлении данных кариометрии, ЯЦИ и содержания белка в ядре установлено, что увеличение длительности приема экзогенного алкоголя сопровождалось уменьшением величины оптической плотности белка в ядре при сравнении ядер близкого поперечного сечения (рис. 5).

Сравнительный анализ данных гистохимического и морфометрического исследования позволяет предположить нарастание дистрофических процессов на фоне явлений кариопикноза при длительном приеме этанола.

Таким образом, хроническая алкогольная интоксикация приводит к значительным стереометрическим изменениям коры надпочечных желез в виде изменений ядерно-цитоплазматических индексов, за счет изменения, как размеров ядра, так и цитоплазмы, доминирующей тенденцией являлось уменьшение размеров ядра при увеличении срока приема этанола. Гистохимически установлено уменьшение содержания белка в ядре клетки на фоне увеличения его концентрации в цитоплазме, и обратная динамика РНК, что вероятно отражает процесс адаптации животных к хроническому приему алкоголя.

аkvar5a.tiffб

kvar5b.tifв

Рис. 5. Результаты моделирования соотношения морфометрических и гистохимических параметров в сетчатой зоне коры надпочечных желез у животных контрольной (а), I (б) и II (в) экспериментальных групп


Библиографическая ссылка

Кварацхелия А.Г., Алексеева Н.Т., Никитюк Д.Б., Чава С.В. ПОКАЗАТЕЛЬ БЕЛКОВОГО ОБМЕНА В КОРТИКОСТЕРОЦИТАХ НАДПОЧЕЧНЫХ ЖЕЛЕЗ КРЫС ПРИ АЛКОГОЛИЗАЦИИ // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. – 2014. – № 7. – С. 62-66;
URL: https://www.applied-research.ru/ru/article/view?id=5391 (дата обращения: 17.01.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074