Біологічні науки/8. Фізіологія людини і тварин

К.б.н. Григорова Н.В., к.б.н. Єщенко Ю.В., Миргородська К.П.,

д.б.н. Бовт В.Д., д.м.н. Єщенко В.А.

Запорізький національний університет

Вміст цинку та інсуліну в панкреатичних острівцях золотистих хом’ячків різного віку

Для оцінки функціонального стану панкреатичних острівців застосовують визначення цукру в крові, вмісту цинку та інсуліну в В-клітинах [2]. Відомо, два йону цинку здібні зв’язати шість молекул інсуліну [1]. Гексамер, який при цьому утворюється, мабуть, накопичується в секреторних гранулах клітин В [1,2]. Для підтвердження цього положення ми вивчали зміни вмісту цинку та інсуліну в панкреатичних острівцях золотистих хом’ячків при дії факторів, які змінюють функціональний стан В-клітин. Цинк в острівцях визначали за допомогою високочутливої селективної цитохімічної реакції 8-(п-толуолсульфоніламіну)-хіноліну (8-ТСХ) [3], інсулін – забарвленням зрізів підшлункової залози альдегідфуксином (АФ) [2].

Стан пригнічення секреторної активності клітин В викликали голодуванням тварин, підсилення цієї активності – введенням глюкози, специфічного стимулятора секреції інсуліну. Введенням діабетогенного агента алоксана викликали виключення функції інсулярного апарату вибірковим пошкодженням інсулінпродукуючих клітин.

В дослідах було використано 72 золотистих хом’ячка, серед яких було 12 тварин дорослих (6 місяців) інтактних, 13 молодих (3 місяці) інтактних, 11 старих (1 рік) інтактних, 14 – дорослих голодувавших, 10 дорослих, які отримали внутрішньочеревинно 10 г/кг глюкози, 12 – дорослих, отримавших підшкірно 200-400 мг/кг алоксану. У хом’ячків брали кров для визначення глікемії модифікованим методом Хаггедорна-Йенсена [2].

Забивали тварин декапітацією по закінченню терміну голодування, через 2 години після введення глюкози, 5 діб – після ін’єкції алоксану. Для цитохімічного визначення цинку шматочки підшлункової залози фіксували протягом 12 годин у холодному (4⁰С) ацетоні. Потім їх проводили через 2 ксилоли (по 15 хвилин в кожному), суміші 50% ксилолу та 50% парафіну (30 хвилин при 40⁰С), два рідких парафіни (по 1,5 години у кожному при 56⁰С) та заливали у парафін.

Зрізи 10 мкм завтовшки депарафінували обробкою у двох ксилолах (по 3 хвилини у кожному), двох спиртах (96⁰-их по 3 хвилини у кожному). На зрізи наносили 0,01%-ий ацетоновий розчин 8-ТСХ, через 1 хвилину зрізи промивали протягом 5 хвилин у дистильованій воді, замикали у гліцерин та розглядали під люмінесцентним мікроскопом. Для збудження люмінесценції використовували світлофільтр ФС-1, у якості захисного (окулярного) – світлофільтр зі скла ЖС-18.

На препаратах у цитоплазмі В-інсулоцитів визначали гранули, які люмінесціювали жовто-зеленим світлом. Кількість гранул - показник вмісту цинку в клітинах.

Для цитохімічного визначення інсуліну шматочки підшлункової залози фіксували протягом 24 години у рідині Буену, зрізи 10 мкм завтовшки забарвлювали розчином АФ [2]. На препаратах у цитоплазмі панкреатичних клітин В визначали синьо-фіолетову зернистість, кількість якої - показник вмісту в них інсуліну.

Інтенсивність цитохімічних реакцій 8-ТСХ та АФ оцінювали за трибальнох системою, запропонованою В.В. Соколовським [4] та Ф. Хейхоу і Д. Квагліно [5]. Підраховували середню арифметичну величину (), похибку (m) та вірогідність (р).

У контрольних (дорослих інтактних) хом’ячків вміст цукру в крові складав 6,9±0,32 ммоль/л, цинку в острівцях – 1,6±0,09 ум.од. та інсуліну – 1,4±0,07 ум.од. У молодих інтактних тварин отримані дані відповідно – 6,5±0,34 ммоль/л (р<0,05), 1,3±0,10 ум.од. (р<0,05), 1,1±0,09 ум.од. (р<0,01), у старих інтактних хом’ячків – 7,2±0,41 ммоль/л (р<0,05), 1,3±0,08 ум.од (р<0,05), 1,0±0,08 ум.од. (р<0,001). Отже, у молодих та старих хом’ячків вміст цинку та інсуліну у панкреатичних клітинах В знижений у порівнянні з дорослими тваринами.

У дорослих хом’ячків при голодуванні спостерігалося підвищення кількості цинку на 31% (р<0,01), інсуліну – на 21% (р<0,01). Введення глюкози викликало, навпаки, зниження вмісту цинку на 19% (р<0,01) та інсуліну – 14% (р<0,05). Більш виражений дефіцит двох компонентів спостерігався при діабеті. Вміст цинку в клітинах В був знижений на 81% (р<0,001), інсуліну – на 93% (р<0,001).

Рівень цукру в крові у дорослих хом’ячків був знижений (3,2±0,26 ммоль/л; р<0,001) при голодуванні та підвищений після ін’єкції глюкози (10,5±0,83 ммоль/л; р<0,001) та алоксану (18,3±1,15 ммоль/л; р<0,001).

Таким чином, пригнічення секреторної активності панкреатичних клітин В у хом’ячків викликає підвищення вмісту цинку та інсуліну в цих клітинах, активація їх, навпаки, - зменшення кількості двох компонентів. Виражений дефіцит цинку та інсуліну в клітинах В спостерігається при діабеті.

Література:

1. Балаболкин М.И. Диабетология. – М.: Медицина, 2000. – 671 с.

2. Гольдберг Е.Д., Ещенко В.А., Бовт В.Д. Сахарный диабет. Этиологические факторы. – Томск: Изд-во Томск. ун-та, 1993 – 136 с.

3. Ещенко В.А. Гитохимическое исследование цинка // Цитология. – 1978. – Т.20, №6. – С. 927-933.

4. Соколовский В.В. Гистохимические исследования в токсикологии. – Л.: Медицина, 1971. – 172 с.

5. Хейхоу Ф., Кваглино Д. Гематологическая цитохимия. – М.: Медицина, 1983. – 320 с.