Литература

1. Черезов А.Е. Общая теория рака: тканевой подход. М. Изд-во МГУ, 1997. 252 с.

2. Меерсон Ф.З., Малышев И.Ю. Феномен адаптационной стабилизации структур и защита сердца. М.: Наука, 1993.159 c.

3. Hendry J.H. Genomic instability: potential contributions to tumour and normal tissue response, and second tumours, after radiotherapy //Radiotherapy and Oncology. -2001. -V.59. –P.117-126.

4. Вельков В.В. Новые представления о молекулярных механизмах эволюции: стресс повышает генетическое разнообразие //Молекулярная биология. -2002. –Т.36. –№2. –С.277-285.

5. Лушников Е.Ф., Абросимов А.Ю. Гибель клетки (апоптоз). М.: Медицина, 2001, 192 с.

Состояние мембран эритроцитов у крыс при действии гипертермии

А. Баимбетова, Ш.К. Бахтиярова, И.С. Колбай, Ж.С. Кисебаев,

А.Е. Бутабаева

Институт физиологии человека и животных ЦБИ КН МОН РК, Центральная лаборатория биоконтроля, сертификации и предклинических испытаний ЦБИ КН МОН РК, г. Алматы, Республика Казахстан

Актуальной проблемой Казахстана, как и многих других стран, является сложная экологическая обстановка в ряде регионов, таких как Приаралье, район Семея и др. Эти территории остаются подверженными действию различных по модальности экстремальных факторов, к примеру, высоким температурам в летний период, что со всей очевидностью требует проведения комплексных исследований, направленных на выяснение системных, органных и клеточных механизмов, обеспечивающих поддержание резистентности организма.

В ранее проведенных исследованиях нами было показано, что величины вегетативных показателей у крыс зависят от индивидуально-типологических особенностей (ИТО) высшей нервной деятельности (ВНД) [1-2]. При этом мы не встретили сведений об особенностях сдвигов на клеточном уровне у животных, отличающихся по ИТО ВНД при действии гипотермии, что и явилось основанием для проведения настоящего исследования.

Материал и методы исследования. В экспериментах in vivo использовано 24 взрослых лабораторных крыс-альбиносов обоего пола массой 200-290 г., разбитых на 2 группы. Животные 1-й группы служили контролем и их ежедневно в течение 2-х недель помещали на 2 часа в камеры с комнатной температурой. Крыс 2-й группы подвергали воздействию гипертермии, для чего их ежедневно в течение 2-х недель помещали на 2 часа в камеры с температурой 45°С.

У крыс обеих групп определяли ИТО ВНД по методикам «открытое поле» (ОП) [3] и «эмоциональный резонанс» (ЭР) [4] до и после воздействия. На основании полученных данных крыс делили на 3 группы, условно обозначенных как «сильный», «промежуточный» и «слабый» типы.

После установления ИТО ВНД крыс брали на опыты для определения состояния клеточных мембран. В острых опытах под нембуталовым наркозом (4 мг/100 г массы тела, внутримышечно) сонной артерии брали кровь, свертывание которой предотвращали гепарином (500 МЕ/кг в/в). После центрифугирования крови в течение 10 мин при 3000g эритроциты дважды промывали средой инкубации, содержащей 150 мМ NaCl, 5 мМ Nа₂НРО₄ (рН - 7.4). Осмотическую резистентность эритроцитов определяли по показателю осмотического гемолиза эритроцитов (ОГЭ), помещая эритроциты в гипо- (0.40 г/100 мл или 0.068 М) и гипертонический (4 М) растворы хлористого натрия. Также изучали гиперосмотическое сахарозное сжатие и тепловой шок эритроцитов 5. При расчетах за 100% брали максимальный уровень гемолиза, вызываемый 0.1 г/100 мл раствор Na₂CO₃ и относительно него рассчитывали полученные величины.

Полученные результаты статистически обрабатывали с использованием программы Microsoft Excel и изменения параметров с учетом непарного критерия Фишера - Стьюдента считали достоверными при р 0.05.

Результаты исследования и их обсуждение. В проведенных опытах величина осмотического гемолиза эритроцитов в 0,4 г/100 мл растворе хлористого натрия после примененного воздействия у животных «сильного», «промежуточного» и «слабого» типов повышалась, соответственно на 1,6%, 3,6% и 4,9%. Расчеты показывают, что после гипертермии резистентность эритроцитов в 0,4 г/100 мл гипотоническом растворе хлористого натрия у крыс «сильного» типа превышала таковую у животных «промежуточного» типа на 7,0%, а у «слабого» типа – на 11,9% (р<0,05) (рисунок 1).

В опытах с сахарозным сжатием эритроцитов было показано, что при перегревании крыс уровень ОГЭ у животных «сильного», «промежуточного» и «слабого» типов повышался, соответственно на 9,2% (р<0,05), 10,1% (р<0,05) и 11,1% (р<0,05) (рисунок 1).

Рис. 1. Изменение уровня ОГЭ (%) в 0.4 г/100 мл растворе NaCl и 0,4 М растворе сахарозы у крыс «сильного» (1), «промежуточного» (2) и «слабого» (3) типов ВНД после воздействия гипертермии

Прогревание в течение 20 мин при 50°С эритроцитов крыс, затравленных в течение 2-х недель, приводило к снижению уровня гемолиза у животных всех типов, причем наименьшему (на 1,7%) – у крыс «сильного» типа, большему (на 2,5%) – у животных «промежуточного» типа и максимальному (на 3,6%) – у крыс «слабого» типа (рисунок 2).

Рис. 2. Изменение уровня осмотического гемолиза эритроцитов (%) в 4 М растворе NaCl при 37°С и 50°С у крыс разных типов ВНД после воздействия гипертермии

В проведенных исследованиях у крыс сильного типа нами были зарегистрированы более высокие показатели резистентности мембран эритроцитов, о чем может свидетельствовать меньший уровень осмотического гемолиза эритроцитов в гипо- и гипертонических растворах хлористого натрия и сахарозы у крыс сильного типа.

2-хнедельная гипертермия крыс приводила к снижению осмотической резистентности эритроцитов в гипо- и гипертонических растворах хлористого натрия и сахарозы, причем предварительное прогревание эритроцитов, снижала степень осмотического повреждения эритроцитов.

Следует отметить, что сохранение гомеостаза при действии факторов внешней и внутренней среды обусловлено реализацией многих неспецифических реакций, одинаковых как для всех органов и тканей, так и для всех уровней адаптации: изменением количества ак­тивно функционирующих структур, интенсификацией обновления структур, усилен­ным их образованием, а также адаптивной перестройкой ферментных систем, путей метаболизма и др. [5]. Использованное нами воздействие приводило к разным по выраженности сдвигам резистентности эритроцитов в соответствии с ИТОП: у крыс слабого типа отмечались более выраженные сдвиги показателей.

При этом важную роль в поддержании структурной целостности мембраны эритроцита играет белок спектрин, а меньшие сдвиги осмотического гемолиза при действии раствора сахарозы могут быть расценены как меньшие нарушения и в системе транспорта ионов, в том числе и за счет ингибирования Nа⁺/К⁺-АТФазы, которые индуцируются in vitro осмотическим сжатием эритроцитов [6].

Таким образом, полученные нами в экспериментах in vivo данные, свидетельствующие о негативном влиянии гипертермии на организм на системном, регионарном и клеточном уровнях.