ОСОБЛИВОСТІ ВПЛИВУ БЛОКАДИ МОНООКСИДУ НІТРОГЕНУ НА ХРОНОРИТМІЧНУ ОРГАНІЗАЦІЮ КИСЛОТОРЕГУЛЮВАЛЬНОЇ ФУНКЦІЇ НИРОК ЗА УМОВ КОРЕКЦІЇ МЕЛАТОНІНОМ

С.Б. Семененко, І.Р. Тимофійчук

Кафедра фізіології ім. Я.Д. Кіршенблата

Буковинського державного медичного університету

Резюме. У роботі досліджено вплив блокади монооксиду нітрогену (NO) на особливості циркадіанної організації кислоторегулювальної функції нирок за умов корекції мелатоніном (МТ). Встановлено, що блокада синтезу NO та уведення МТ знижують екскрецію іонів водню, аміаку, титрованих кислот, рН сечі. Отримані результати вказують на порушення фазової структури ритму екскреції кислот відносно хронограм контрольної групи щурів.

Ключові слова: мелатонін, циркадіанний ритм, нирки, монооксид нітрогену.

Вступ. Згідно із сучасними даними літератури відомо, що життєдіяльність організму забезпечується чітко скоординованою системою біологічних ритмів [1,2]. Гормоном, який доносить інформацію про ритми до органів і тканин є МТ [6,9]. Він забезпечує високу надiйнiсть функціонального стану організму [8].

Нирки, також, характеризуються чіткою часовою організацією функцій [7]. Особливо важливе значення в діагностиці і патології нирок мають циркадіанні функціональні підходи, пов’язані з порушенням кислото-основного гомеостазу [5]. Однак, особливості хроноорганізації та механізми участі гормонів [4] у біоритмологічній регуляції ниркових функцій залишаються недостатньо вивченими [3,10].

Мета дослідження. Вивчити вплив МТ на добову організацію кислоторегулювальної функції нирок на фоні блокади NO.

Матеріал і методи. Досліди провели на 72 статевозрілих нелінійних самцях білих щурів масою 0,15-0,18 кг. Тварин утримували в умовах віварію при сталій температурі та вологості повітря на стандартному харчовому раціоні. Контрольну групу склали тварини (n=36), які перебували за умов звичайного світлового режиму (12.00С:12.00Т) упродовж семи діб. Досліджувану групу склали тварини (n=36), яким вводили Nw-нітро-L-аргінін (L-NNA) в дозі 20 мг/кг і паралельно МТ в дозі 0,5 мг/кг упродовж 7-ми днів. На 8-у добу тваринам проводили 5% водне навантаження підігрітою до кімнатної температури водогінною водою і досліджували параметри кислоторегулювальної функції нирок за умов форсованого діурезу.

Експерименти проводили з 4-годинним інтервалом впродовж доби. Вивчали рН сечі, екскрецію іонів водню, титрованих кислот, аміаку, амонійний коефіцієнт. Результати обробляли статистично методом “Косинор-аналізу”, а також параметричними методами варіаційної статистики. Отримані індивідуальні хронограми групували за принципом ідентичності максимальної акрофази і розраховували методом “Косинор-аналізу”.

Дослідження в контрольних та експериментальних тварин у нічний період доби проводили при слабкому (2 лк) червоному світлі, яке практично не впливає на біосинтез МТ шишкоподібною залозою (ШЗ). Всі етапи експерименту проведено з дотриманням основних вимог Європейської конвенції щодо гуманного ставлення до тварин.

Отримані експериментальні дані обробляли на персональних комп’ютерах пакетом програм EXCE-2003. Для всіх показників розраховували значення середньої арифметичної вибірки (х), її дисперсії і похибки середньої (Sx). Для виявлення вірогідності відмінностей результатів коефіцієнт Стьюдента (t). Вірогідними вважали значення, для яких р<0,05.

Результати й обговорення. За стандартних умов добова організація кислоторегулювальної функції нирок відзначалася хроноритмічною періодичністю. Архітектоніка ритмів рН сечі та екскреції іонів водню мали обернено-пропорційну залежність: із збільшенням екскреції іонів водню кислотність сечі зменшувалася. Динаміка екскреції титрованих кислот мала однофазний характер, а амплітуда ритму не перевищувала 25%. Хроноритм екскреції аміаку двофазний. Середньодобовий рівень ритму становив 37,9±1,43 мкмоль/ 2 год.

За умов уведення МТ та блокади синтезу NO спостерігалося зниження екскреції іонів водню на фоні зниженої екскреції іонів натрію, що вказувало на пригнічення роботи натрій-водневого антипорту. Біоритмічно це віддзеркалилося зниженням у всі періоди доби рівня рН сечі (рис. 1).

Рис. 1. Хроноритм рН сечі (од.) в білих щурів за умов уведення мелатоніну на фоні блокади синтезу монооксиду нітрогену.

Рис. 2. Хроноритм екскреції аміаку (мкмоль/2год) в сечі білих щурів за умов уведення мелатоніну на фоні блокади синтезу монооксиду нітрогену.

Різке зниження кислотності сечі пов’язано також із зменшенням екскреції аміаку. Середньодобовий рівень та амплітуда ритму істотно знижувалися порівняно з контролем. Акрофазу екскреції аміаку виявляли о 16.00 год і 24.00, а батифазу о 20.00 год (рис. 1). Циркадіанна динаміка екскреції кислот, що титруються, відзначалася порушенням фазової структури ритму відносно хронограм контрольної групи щурів. При цьому мезор був вірогідно нижчим від контролю (табл.).

Таблиця

Вплив мелатоніну та блокади монооксиду нітрогену на кислоторегулювальну функцію нирок білих щурів ().

Показник	Контрольні тварини		Блокада синтезу NO
	Мезор	Амплітуда (%)	Мезор	Амплітуда (%)
pH сечі	7,7±0,08	2,5±0,61	6,5±0,07 p<0,001	3,6±0,41 p=0,165
Екскреція іонів водню, нмоль/2 год	2,8±0,25	19,5±1,71	1,7±0,11 p<0,002	21,6±0,72 p=0,264
Екскреція іонів водню, нмоль/100 мкл клубочкового фільтрату	0,5±0,06	31,3±1,52	0,6±0,05 p=0,229	20,7±1,32 p<0,001
Екскреція кислот, що титруються, мкмоль/2 год	18,6±1,12	27,9±1,11	2,2±0,34 p<0,001	22,8±1,63 p=0,087
Екскреція кислот, що титруються, мкмоль/100 мкл клубочкового фільтрату	3,4±0,45	34,9±1,41	0,8±0,02 p<0,001	43,8±2,11 p<0,006
Екскреція аміаку, мкмоль/2 год	37,9±1,43	27,1±2,12	3,9±0,13 p<0,001	19,1±1,02 p<0,007
Екскреція аміаку, мкмоль/100 мкл клубочкового фільтрату	7,1±0,98	33,1±1,82	1,4±0,05 p<0,001	36,3±1,32 p=0,165
Амонійний коефіцієнт	2,1±0,15	13,2±1,82	1,9±0,08 p=0,267	13,8±0,91 P=0,774

Висновки. Таким чином, уведення мелатоніну на фоні блокади монооксиду нітрогену призводило до істотних порушень хроноритмічної організації кислоторегулювальної функції нирок, порівняно з контрольною групою тварин. Основними проявами виявлених змін є:

1. У всі періоди доби рівень рН сечі та аміаку істотно знижувався.

2. Зниження екскреції іонів водню на фоні зниженої екскреції іонів натрію вказувало на пригнічення роботи натрій-водневого антипорту.

3. Циркадіанна динаміка екскреції кислот, що титруються, відзначалася порушенням фазової структури ритму зі зниженням середньодобового рівня та амплітуди ритму відносно хронограм контрольної групи щурів.

Перспективи подальших досліджень. У подальшому планується з’ясувати роль мелатоніну в циркадіанній організації екскреторної функції нирок.

Література:

1. Анисимов В.Н. Эпифиз, биоритмы и старение организма / В.Н. Анисимов // Успехи физиол. наук. - 2008. - Т. 39, N 4. – С. 40-65.

2. Арушанян Э.Б. Гормон эпифиза мелатонин и его лечебные возможности / Э.Б. Арушанян // Рос. мед. ж. - 2005. – Т. 13, N 26. - С. 1755-1760.

3. Гоженко А.І. Функціональний стан нирок при хронічній блокаді синтезу оксиду азоту в щурів / А.І. Гоженко, Н.І. Куксань, І.В. Погоріла // Мед. хім. - 2002. - Т. 4, N 4. - С. 65-66.

4. Горбач Т.В. Динамика содержания метаболита оксида азота и

адениловых нуклеотидов в почках при экспериментальном гломерулонефрите / Т.В. Горбач, В.И Жуков // Клин. и эксперим. мед. - 2004. - Т. 13, N 1-2. - С. 97–99.

5. Коркушко О.В. Шишковидная железа: физиологическая роль в организме, функциональная недостаточность в пожилом возрасте, возможные пути коррекции / О.В. Коркушко, В.Б. Шатило // Мед. Всесвіт. - 2003. - N 2. - С. 84-93.

6. Лазаров С. Оксид азота, реактивные метаболиты азота и нитроксинергические процессы. Клиническое применение / С. Лазаров,

Е. Янев, М. Пенев // Мед. прегл. медицинского университета. София. Центр. мед. библ. – 2005. – Т. 1, N 3. - С. 55-58.

7. Пішак В.П. Зміни циркадіанних ритмів функцій нирок за різної функціональної активності шишкоподібної залози / В.П. Пішак, Р.Є. Булик, Ю.М. Вепрюк // Клін. та експерим. патол. - 2004. - Т. 3, N 1. - С. 60-65.

8. Arendt J. Melatonin as a chronobiotic / J. Arendt, D.C. Srene // Sleep Med Rev. – 2005. – Vol. 9, N 1. – P. 25-39.

9. Corpas F.J. Constitutive arginine-dependent Nitric Oxide synhase activity in different organs of pea seedlings during plant development” / F.J. Corpas // Planta 2006. – Vol. 2224, N 2. – P. 246-254.

10. Prata-Lima M.F. Effects of melatonin on the ovarian response to pinealectomy or continuous light in female rats: similarity with polycystic ovary syndrome / M.F. Prata-Lima, E.C. Bacarat, M.J. Simoness // Brazil J. Med. Biol. Res. - 2004. - Vol. 37. - P. 987-995.