Біологічні науки/8.Фізіологія людини та тварин

Григорова Н.В., Кузьміна М.А., Осадча М.В.

Запорізький національний університет

Стан клітин Панета тварин при сполученому впливі

гіпоксії та хлориду алюмінію

 

Проблема негативного впливу забруднення довкілля на здоров’я та життя людини і тварин вже давно набула глобальних масштабів, перетнувши державні кордони. Широкий розвиток промислового виробництва, застосування інтенсивних технологій у агропромисловому комплексі, накопичення та зберігання відходів ядерно-енергетичного та військово-промислового комплексів зумовлюють поступове збільшення ролі для живої істоти хімічних речовин у довкіллі. Такі речовини є чинниками екологічних ризиків, оскільки в разі досягнення певної граничної концентрації або ж внаслідок взаємодії з іншими несприятливими факторами, вони можуть спричиняти загрозу життєдіяльності організму.

         Для моделювання такої ситуації лабораторним тваринам у хронічному експерименті вводили хлорид алюмінію та створювали гіпоксичний стан. Висновки про вплив стрес-факторів на життєдіяльність організму робили, аналізуючи вміст цинку, елементу з антиоксидантними властивостями в клітинах Панета мишей та щурів [1, 2]. Кількість цього металу і секреторного матеріалу в панетовських клітинах – показник функціонального стану цих клітин.

         Мета роботи – дослідити сполучений вплив гіпоксії та хлориду алюмінію на стан клітин Панета щурів і мишей.

         Матеріалом досліджень слугували зрізи тонкого кишечника           40 щурів і такої самої кількості мишей. З них 20 тварин були контрольними (інтактними), решта зазнавали впливу гіпоксії та хлориду алюмінію окремо та в поєднанні між собою. Для розвитку гіпоксичного стану тварин поміщали під скляний ковпак, з’єднаний з насосом Комовського із манометром, і повільно, ступінчасто викачували повітря з-під ковпака. Розрідження, що створювалося при цьому, контролювалось за допомогою манометра. Тварин витримували на «висоті над рівнем моря» 6 км протягом 15–20 хвилин, при цьому барометричний тиск Ратм становив 354 мм рт.ст. (47,2 кПа). Хлорид алюмінію вводили тваринам через зонд у шлунок у дозі 100 мг/кг у вигляді 0,4 % розчину.  Оскільки експерименти мали хронічний характер такі процедури повторювали щоденно впродовж 10 днів. По закінченню терміну експериментів тварин забивали декапітацією та вилучали в них шматочки тонкої кишки для проведення цитохімічних досліджень.

Цитохімічну реакцію 8-(п-толуолсульфоніламіно)-хіноліну (8-ТСХ) у клітинах Панета проводили шляхом забарвлення депарафінованих зрізів тонкої кишки протягом 1 хвилини 0,01 % розчином цього реагенту. На препаратах, забарвлених 8-ТСХ, у цитоплазмі клітин Панета виявлялася зернистість, яка люмінесціювала жовто-зеленим світлом.

Цитохімічну флоксинову реакцію в клітинах Панета проводили шляхом забарвлення депарафінованих зрізів тонкої кишки протягом 3 хвилин 0,5% розчином флоксину. На препаратах у цитоплазмі панетовських клітин виявлялись гранули червоного кольору. Останні концентрувались в апікальних ділянках клітин, особливо на боці, спрямованому в просвіті крипт.

Інтенсивність цитохімічних реакцій оцінювали напівкількісним методом.

Отримані дані свідчать про те, що у контрольних (інтактних) мишей інтенсивність цитохімічної реакції 8-ТСХ складала в середньому 1,1 ±           0,06 ум.од. Гіпоксія викликала зниження інтенсивності 8-ТСХ-реакції на  28 % (0,8 ± 0,06 ум.од.; р<0,01). Після введення хлориду алюмінію інтенсивність досліджуваної реакції у клітинах Панета тварин знижувалась на 36 % (0,7 ±   0,07 ум.од.; р<0,001). У випадку сполученої дії гіпоксії та хлориду алюмінію падіння інтенсивності реакції 8-ТСХ у панетовських клітинах досягало 55 % (0,5 ±0,07 ум.од.; р<0,001).

 

 

У клітинах Панета в контрольних (інтактних) щурів інтенсивність цитохімічної реакції 8-ТСХ складала в середньому 1,9 ± 0,08 ум.од. Гіпоксія викликала зниження інтенсивності 8-ТСХ-реакції на 26 % (1,4 ± 0,08 ум.од.; р<0,001). Після введення хлориду алюмінію інтенсивність досліджуваної реакції в В-інсулоцитах тварин знижувалась на 32 % (1,3 ± 0,07 ум.од.; р<0,001). У випадку сполученої дії гіпоксії та хлориду алюмінію падіння інтенсивності реакції 8-ТСХ у панетовських клітинах досягало 42 % (1,1 ±    0,07 ум.од.; р<0,001).

У контрольних (інтактних) мишей інтенсивність флоксинової реакції складала в середньому 1,2 ± 0,08 ум.од. Гіпоксія викликала зниження інтенсивності 8-ТСХ-реакції на 25 % (0,9 ± 0,07 ум.од.; р<0,01). Після введення хлориду алюмінію інтенсивність досліджуваної реакції у клітинах Панета тварин знижувалась на 42 % (0,7 ± 0,05 ум.од.; р<0,001). У випадку сполученої дії гіпоксії та хлориду алюмінію падіння інтенсивності флоксинової реакції у панетовських клітинах досягало 50 % (0,6 ± 0,07 ум.од.; р<0,001).

У клітинах Панета в контрольних (інтактних) щурів інтенсивність флоксинової реакції складала в середньому 1,7 ± 0,12 ум.од. Гіпоксія викликала зниження інтенсивності реакції на 35 % (1,1 ± 0,08 ум.од.; р<0,001). Після введення хлориду алюмінію інтенсивність досліджуваної реакції в В-інсулоцитах тварин знижувалась на 35 % (1,1 ± 0,11 ум.од.; р<0,001). У випадку сполученої дії гіпоксії та хлориду алюмінію падіння інтенсивності флоксинової реакції у панетовських клітинах досягало 33 % (0,8 ± 0,07 ум.од.; р<0,001).

Таким чином, гіпоксія та введення хлориду алюмінію викликали розвиток дефіциту цинку та секреторного матеріалу в клітинах Панета мишей і щурів. Потенційований ефект спостерігався у випадку сполученої дії цих факторів.

Література

1.  Столяр О.Б. Селективність меалотіонеїнів печінки коропа у зв’язуванні іонів металів та антиоксидантний захист організму за дії суміші міді, цинку, марганцю і свинцю / О.Б. Столяр, А.Є. Мудра, Н.І.  Зінковська // Доп. НАН України. – 2004. - №5. – С.184-189.

2.  Medici V., Santon A. Metallothionein and antioxidant enzymes in Long-Evans Cinnamon rats with Zinc // Arch. Toxicol. – 2002. – Vol. 76, №9. - P.509-516.