Біологічні науки / 8.Фізіологія людини і тварин

 

Григорова Н.В.

 

Запорізький національний університет

 

Вміст цинку та інсуліну в панкреатичних клітинах В

щурів при дії екстремальних факторів  

 

Вплив екстремальних факторів на вміст цинку в В-інсулоцитах був показаний у дослідах на мишах [1]. У розвиток цих досліджень нами вивчався вплив вказаних факторів на інсулярний апарат щурів.

У дослідах були використані 152 щура, в тому числі були контрольні (інтактні) тварини, а також щурі, які піддавалися гострому та хронічному стресуванню фізичним навантаженням, іммобілізації, алкоголізації, охолодженню, перегріванню. У тварин перед забоєм отримували кров з хвоста для визначення рівня цукру по Хаггедорну-Йенсену. Щурів забивали через 2 год після останнього стресування організму. В гострих дослідах використовували одноразовий, у хронічних – 9 – 10-разовий вплив екстремального фактора.

У забитих щурів отримували підшлункову залозу. Для цитохімічного визначення цинку її шматочки фіксували протягом 12 год у холодному (4 ºС) ацетоні. Потім їх проводили через два ксилоли, суміш ксилолу з парафіном, два рідких парафіна (56 ºС) та заливали в парафін. Для виявлення інсуліну в острівцевих клітинах шматочки підшлункової залози фіксували впродовж 24 год у рідині Буена (суміш пікринової кислоти, формаліну, оцтової кислоти). Потім їх проводили через спирти зростаючої міцності, а також ксилоли, суміш ксилолу й парафіну, рідкі парафіни та заливали в парафін.

Для визначення цинку в острівцях готували зрізи 5 – 10 мкм завтовшки зі шматочків, фіксованих в ацетоні. Зрізи депарафінували проведенням через ксилоли та ацетони, обробляли 0,01 % ацетоновим розчином 8 – (п–толуолсульфоніламіно) – хіноліну (8–ТСХ), промивали в дистильованій воді, замикали в гліцерин і розглядали під люмінесцентним мікроскопом (світлофільтри ФС–1 та ЖС-18). На препаратах у цитоплазмі В-інсулоцитів виявляли гранули, які люмінесціювали жовто-зеленим світлом. По інтенсивністі люмінесцентної реакції визначали вміст цинку в клітинах.

Для виявлення інсуліну в острівцях зрізи підшлункової залози, фіксованої у рідині Буена, депарафінували проведенням через ксилоли, спирти падаючої концентрації, дистильовану воду, окислювач (суміш розчинів перманганату калію та сірчаної кислоти), відновник (розчин щавлевої кислоти), дистильовану воду та забарвлювали протягом 5 хв 0,25 % спиртовому розчині альдегідфуксину. Потім зрізи обробляли спиртовим розчином соляної кислоти, промивали у водопровідній воді та замикали в желатін-гліцерин. На препаратах у цитоплазмі В-інсулоцитів визначали синьо-фіолетові гранули, кількість яких слугувала показником  вмісту інсуліну в клітинах.

Інтенсивність цитохімічних реакцій оцінювали за трибальною системою, що запропонована В.В.Соколовським [2], а також Ф.Хейхоу і Д.Квагліно [3]. За один бал приймали слабопозитивну, два бали - помірну, три бали – виражену за інтенсивністю реакцію. Середню величину підраховували на 100 клітинах. Обчислювали похибку (m) та показник вірогідності (р).

У контрольних (інтактних) щурів концентрація цукру в крові дорівнювала 5,7 ± 0,18 ммоль/л, вміст цинку в панкреатичних клітинах В – 0,5 ± 0,03 ум.од., інсуліну – 1,6 ± 0,12 ум.од. При одноразовому фізичному навантаженні вміст цукру був підвищений на 46 % (р < 0,001), цинку – 60 % (р < 0,01), інсуліну – 31 % (р < 0,05). При одноразовій іммобілізації отримані цифри – 40 %               (р < 0,001), 35 % (р < 0,001), 25 % (р < 0,05), одноразовій алкоголізації – 44 %  (р < 0,001), 60 % (р < 0,001), 31 % (р < 0,01), одноразовому охолодженні – 37 % (р < 0,001), 20 % (р < 0,05), 38 % (р < 0,01), одноразовому перегріванні – 32 %  (р < 0,001), 40 % (р < 0,001), 50 % (р < 0,001).

Наведені  дані свідчать про те, що гостре стресування організму викликає підвищення рівня цукру в крові, вмісту цинку та інсуліну в панкреатичних клітинах В. Ці зміни можна пояснити підсиленою інкреторною функцією наднирників. Під впливом стресових гормонів (адреналіну, кортизолу) активуються альфа-адренорецептори, в результаті чого гальмується інкреторна функція вказаних клітин. Накопичення інсуліну в В-клітинах супроводжується підсиленням біосинтезу тионеїнів, які викликають накопичення в клітинах цинку внаслідок переносу його з позаклітинних просторів у вигляді металотионеїнів. Накопичення антиоксиданту цинку в В-інсулоцитах є захисною реакцією проти пошкоджуючої дії стресових факторів на клітини.

При багаторазовому фізичному навантаженні концентрація цукру в крові знижується на 18 % (р < 0,01), зменшується в В-клітинах кількість цинку на    60 % (р < 0,001) та інсуліну – на 31 % (р < 0,01). При багаторазовій іммобілізації отримані цифри 16 % (р < 0,01), 60 % (р < 0,001), 25 % (р < 0,001); при багаторазовій алкоголізації – 12 % (р < 0,01), 40 % (р < 0,001), 25 % (р < 0,01), багаторазовому охолодженні – 11 % (р < 0,05), 20 % (р < 0,05), 19 % (р < 0,05), багаторазовому перегріванні – 18 % (р < 0,001), 20 % (р < 0,05), 19 % (р < 0,05).

Зниження концетрації цукру в крові, цинку та інсуліну в В-клітинах можна пояснити виснаженням інкреторної функції наднирників, у результаті чого гальмуються альфа-адренорецептори В-клітин, знижується кількість в них інсуліну та синтез тионеїнів, у результаті чого менше буде в В-клітинах утворюватися цинковмісного білка металотіонеїна.

Однотипність змін вмісту цинку та інсуліну в панкреатичних клітинах В при дії різних, навіть протилежних за своєю природою факторів дозволяє віднести ці зміни до неспецифічного синдрому клітинної системи.

Література:

1. Берегова Т.В., Єщенко Ю.В. Зміни вмісту цинку в клітинах при різних функціональних станах інсулярного апарата підшлункової залози // Вісник ЗДУ. – 2003. - №1. – С.11-15.

2. Соколовский В.В. Гистохимические исследования в токсикологии.- Л.: Медицина, 1971. - 172c.

3. Хейхоу Ф., Кваглино Д. Гематологическая цитохимия. - М.: Медицина, 1983. - 320с.