Біологічні науки/9. Біохімія і біофізика

Коефіцієнт R/B в епітелії звивистих канальців кіркової речовини нирки щурів при сулемовій нефропатії на тлі водного та сольового навантаження

Асистент Велика А. Я., ас. Кадельник Ю. В., к. х. н. Костюк Л. С.

Буковинський державний медичний університет, кафедра медичної та фармацевтичної хімії, м.Чернівці, Україна

Сулемова нефропатія за своїми морфологічними і функціональними показниками є адекватною моделлю патології нирок як у зіставленні з клінічним, так і експериментальним пуроміциновим і адріаміциновим нефритом [7, 8]. Більшість важких металів здатні викликати деструкцію мембран, що виникає внаслідок прямого первинного ушкодження її структурних елементів або за рахунок порушень клітинного метаболізму. Важкі метали, що потрапили в нефроцити, руйнують клітинні ультраструктури та порушують метаболічні процеси [3].

Гістохімічно досліджено ступінь окисної модифікації білків у тканинах нирок щурів за умов водного і сольового навантаження на фоні сулемової нефропатії. Встановлено зростання вмісту окисної модифікації білків, що визначено за коефіцієнтом R/B, у нирках тварин не залежно від виду навантаження за умов інтоксикації сулемою.

        Для проведення даного експерименту тварини були розділені на наступні групи: 1-а група (n=6) контрольна (тварини, які не отримували навантаження);

2-а група (n=6) тварини, які отримували водне навантаження (з розрахунку 5 мл води на 100 г маси тіла тварини); 3-а група (n=6) тварини, яким проводилось сольове навантаження 0,75% розчином NаСl (з розрахунку 5% від маси тіла тварини); 4-та група (n=6) тварини, яким проводилось сольове навантаження 3% розчином NаСl (з розрахунку 5% від маси тіла тварини); 5- та група (n=6) тварини, яким підшкірно уводили 0,1%-ий розчин сулеми у дозі 5 мг/кг маси тіла тварини; 6- та група (n=6) тварин, яким підшкірно уводили 0,1%-ий розчин сулеми у дозі 5 мг/кг маси тіла тварини, і через 72 години після інтоксикації отримували водне навантаження; 7- та група (n=6) тварин, яким підшкірно уводили 0,1%-ий розчин сулеми у дозі 5 мг/кг маси тіла тварини, і через 72 години після інтоксикації отримували 0,75% сольове навантаження; 8-та група (n=6) тварин, яким підшкірно уводили 0,1%-ий розчин сулеми і через 72 години після інтоксикації отримували 3% сольове навантаження.

Водне та сольове навантаження проводили за 2 години до евтаназії, внутрішньошлунково через металевий зонд. Через 2 год після навантаження проводили евтаназію тварин шляхом декапітації під легким ефірним наркозом.

Інтоксикацію тварин сулемою проводили за методикою введення підшкірно водного розчину меркурію хлориду (II) у дозі 5 мг на кг маси тіла тварини [2]. Для гістохімічної оцінки ОМБ зразки забарвлювали бромфеноловим синім за методом Мікель-Кальво [5]. Комп’ютерну спектрометрію гістологічних зрізів здійснювали за допомогою комп’ютерної програми ColorPic (Graphic Art Tools, 2004). Ступінь окисної модифікації білків оцінювали за коефіцієнтом R/B – відношення інтенсивності забарвлення червоного (R) спектра характерного для кислих білків, до інтенсивності забарвлення синього (B) спектра, характерного для основних білків. Документацію патологічних процесів проводили шляхом отриманням цифрових копій оптичного зображення ділянок мікроскопічних препаратів за допомогою цифрового фотоапарата Olympus C740UZ при використанні різних об’єктивів мікроскопа ЛЮМАМ-Р8 (залежно від цілей аналізу). При проведенні експериментів дотримувалися національних “Загальних етичних принципів експериментів на тваринах” (Україна, 2001 р.), що відповідають вимогам “Європейської конвенції із захисту хребетних тварин” (Страсбург, 1986 р.).

Спосіб гістохімічного визначення співвідношення між основними та кислими групами білків, оснований на вимірюванні червоного і синього спектрів при комп'ютерно-спектральному аналізі цифрових зображень мікроскопічних об'єктів і підрахунку коефіцієнта R/B – відношення між інтенсивністю забарвлення у ділянці червоного спектру (R) до інтенсивності забарвлення у ділянці синього спектру (B) [5]. Відомо [1, 4], що вільнорадикальне окиснення білків призводить до утворення додаткових карбоксильних груп та інших кислотних залишків. У таких випадках співвідношення між основними і кислими групами у складі білків зміщується у бік останніх, що виявляється гістохімічно за коефіцієнтом R/B [6]. Тому величина показника R/B об'єктивно та кількісно віддзеркалює ступінь окиснювальної модифікації білків. Якщо величина показника R/B дорівнює «1», то вміст основних та кислих білків рівний. Якщо величина показника вище «1» - переважають «кислі» білки.

Ступінь окиснювальної модифікації білків у тканинах нирки (за коефіцієнтом R/B) змінювався у епітелії звивистих канальців кіркової речовини нирки (рис.).

Рисунок

Коефіцієнт R/B в епітелії звивистих канальців кіркової речовини нирки щурів за різних умов експерименту (М±m, n=6)

 

Встановлено, що за умов 0,75% сольове навантаження (рис.) даний показник не зазнавав вірогідних змін порівняно з контролем у цитоплазмі епітеліоцитів звивистих канальців нирок. Однако, середні величини коефіцієнта R/B вказують на те, що 5% водне та 3% сольове навантаження змінюють у білках співвідношення між аміно- та карбоксильними групами білків у бік останніх, що можна розцінити як інтенсифікацію процесів окиснювальної модифікації білків (ОМБ). Цікавим є факт, що вказані процеси при 3% сольовому навантаженні статистично вірогідно більш виражені на 20.00, ніж на 8.00.

Уведення сулеми викликає триразове зростання коефіцієнта R/B, яке переважає о 20.00 у порівнянні з 8.00. Так, водне навантаження при сулемовій нефропатії дещо знижує рівень ОМБ в епітеліоцитах звивистих канальців нирки, але констатувати повернення показників до норми зовсім немає підстав, бо коефіцієнт R/B залишається надто високим. За цих же умов, 0,75% сольове навантаження при сулемовій нефропатії картину щодо ОМБ суттєво не змінює. Навпаки, 3% сольове навантаження призводить до максимальних середніх цифр коефіцієнта R/B, що слід розцінити, як найвищий рівень ОМБ. Слід відмітити, що в гіалінових і зернистих циліндрах у просвітах звивистих канальців середні значення коефіцієнту R/B є найбільш високими, що вказує на поглиблення процесів ОМБ у залишках клітин.

Як видно з даних рисунка у цілому тенденції, які характерні, для цитоплазми епітеліоцитів звивистих канальців зберігаються і є чутливими до добових ритмів.

Результати гістохімічних досліджень дозволяють дійти наступних узагальнюючих висновків:

      1. Водне і сольове навантаження призводять до помірних змін ступеня окисної модифікації білків у тканинах нирки не залежно від періоду доби.

      2. Уведення щурам ртутті дихлориду з подальшим моделюванням водного та сольового навантаження призводить до активації процесів вільнорадикального окиснення білків, що є наслідком зруйнування клітинних мембран. Зміни показника окиснювальної модифікації білків відіграють суттєву роль у патогенезі виявлених загально-патологічних процесів на гістологічному рівні організації матерії.

Література:

          1. Пішак В. П. Зміна показників пероксидного окиснення ліпідів і білків нирок щурів за умов водного та сольового навантаження / В. П. Пішак, А. Я. Велика, І. В. Мацьопа // Український журнал клінічної та лабораторної медицини. – 2011. – Т. 6, №4. – С. 38-40.

2. Гоженко А. І. «Приховане» ушкодження проксимального відділу нефрону / А. І. Гоженко, Ю. Є. Роговий, О. С. Федорук //  Одеський медичний журнал. – 2001. – № 5 (67). – С. 16-19.

3. Корбакова А.И., Соркина Н.С., Молодкина Н.Н. и др. Свинец и его действия на организм // Медицина труда и промышленная экология. —2001. —№5. —С. 29–33.

4. Мацьопа І. В. Вміст продуктів вільнорадикального окиснення ліпідів і білків й активність антиоксидантної системи у нирках щурів за умов зміненого фотоперіоду та дії мелатоніну і настоянки ехінацеї пурпурової / І. В. Мацьопа, Н. П. Григор’єва / Вісник проблем біології та медици­ни. – 2009. – № 3. – С. 78 – 81.

5. Пат. 13712 U Україна, МПК 7:А 61 В 10/00. Спосіб вимірювання окиснювальної модифікації білків у структурах плаценти / Шендерюк О. П., Давиденко І. С.; заявник: БДМУ – № u200509673; заявлено 14.10.2005; опубл. 17.04.2006., Бюлетень «Промислова власність», №4.

6. Шендерюк О. П. Спосіб вимірювання окиснювальної модифікації білків у структурах плаценти / О. П. Шендерюк, І. С. Давиденко // Клінічна анатомія та оперативна хірургія. – 2006. – Т. 5, № 2. – С. 101.

7. Adriamycin alters glomerular endothelium to induce proteinuria / M. Jeansson, K. Bjorck,  O. Tenstad, B. Haraldsson // J. Am. Soc. Nephrology. – 2009. – Vol. 20, № 1. – P. 114–122.

8. Regulation of the proximal tubular sodium/proton Exchanger NHE3 in rats with puromycin aminonucleoside (PAN) – induced nephrotic syndrome / V. Besse Eschman, J. Klisic, V. Niet [et al.] //J. Am. Soc. Nephrol. – 2002. – Vol. 13, № 9. – P. 2199–2206.

 

Велика Алла Ярославівна

Вул. Гайдара 7/14

М. Чернівці

58029

Тел. 0509787936

Ел.адреса: velyka.alla@bk.ru