Біологічні науки/8. Фізіологія людини і тварин

Григорова Н.В., Єщенко Ю.В., Миргородська К.П., Кузьміна М.А.,

Бовт В.Д., Єщенко В.А.

Запорізький національний університет

Вплив катехоламіну та глюкокортикоїду на інсулярний апарат мишей та щурів

Для оцінки функціонального стану інсулярного апарату можна використати дані глікемії, вмісту цинку та інсуліну в панкреатичних острівцях [1]. Для визначення ролі наднирників в регуляції цього стану необхідно в першу чергу простежити характер змін цих показників при введенні тваринам гормонів наднирників (катехоламіну адреналіну та глюкокортикоїду преднізолону). Викликають значний інтерес дослідження у тварин різного віку, оскільки вміст цинку та інсуліну в панкреатичних острівцях має деякі розбіжності.

В дослідах використані 56 мишей та 54 щура. Молоді тварини були віком 3 місяці, дорослі – 6-12 місяців, старі – 1-2 роки. Адреналін вводили підшкірно у дозі – 0,05 мг/кг, преднізолон – внутришньом’язово в кількості 5-10 мг/кг. У тварин кров брали на дослідження глікеміїї через 2-4 год. після ін’єкції. Після взяття крові тварин забивали декапітацією, витягали підшлункову залозу.

Одну частину залози фіксували протягом 12 годин у холодному (4°С) ацетоні, другу – в рідині Буена (суміші формаліну, пікринової та оцтової кислот) впродовж 24 годин. Шматочки підшлункової залози, фіксовані в ацетоні, проводили через ксилол, суміш ксилолу з парафіном, два рідких (56°С) парафіни та заливали у парафін. Після фіксації у рідині Буена шматочки залози зневоднювали у спиртах зростаючої міцності, потім доводили до парафіна, як вказано у випадку з ацетоновою фіксацією.

Парафінові зрізи готували 5-10 мкм завтовшки, депарафінували обробкою з ксилолом, потім – в спиртах, дистильованій воді. Зрізи залози, фіксовані в ацетоні обробляли високоселективним реагентом на цинк 8-(п-толуолсульфоніламіно)-хіноліном (8-ТСХ), промивали у дистильованій воді, замикали у гліцерин та розглядали під люмінесцентним мікроскопом. Для збудження люмінесценції використовували світлофільтр ФС-1, в якості захисного (окулярного) використовували світлофільтр зі скла ЖС-18. На препаратах у цитоплазмі панкреатичних клітин визначали гранули, люмінесцюючі жовто-зеленим світлом. Кількість цієї зернистості – показник вмісту в клітинах цинку.

Для цитохімічного визначення в панкреатичних острівцях гормону інсуліну, депарафіновані зрізи підшлункової залози, фіксовані у рідині Буена, витримували в окислювачі (розчині щавлевої кислоти), промивали у дистильованій воді та забарвлювали протягом 6 хв 0,25% спиртовим розчином альдегідфуксину. Потім зрізи обробляли 0,5% спиртовим розчином соляної кислоти, водопровідною водою та заключали у гліцерин-желатін. На препаратах у цитоплазмі панкреатичних клітин В визначали гранули синьо-фіолетового кольору. Кількість зернистості – показник вмісту в клітинах гормону інсуліну.

Інтенсивність цитохімічних реакцій 8-ТСХ та альдегідфуксину оцінювали за трибальною системою, запропонованою В.В.Соколовським [2], а також Ф.Хейхоу і Д.Квагліно [3].

У контрольних (дорослих) мишей цукор крові в середньому складав 5,9 ±0,21 ммоль/л. Вміст цинку в В-клітинах дорівнював 2,0±0,16 ум.од., а інсуліну – 1,5±0,12 ум.од. У молодих мишей глікемія була знижена на 14% (р<0,05), а кількість металу в клітинах була зменшена на 40% (р<0,001), гормону – на 27% (р<0,001). При введенні молодим тваринам адреналіну спостерігалося підвищення глікемії на 17% (р<0,001), зменшення вмісту цинку на 5% (р>0,05), кількість інсуліну не відрізнялась від норми. При введенні преднізолону глікемія була вище на 7% (р>0,05), вміст металу та гормону не відрізнявся від норми. В порівнянні з тваринами, які не отримали адреналін, введення молодим мишам адреналіну викликало підйом глікемії на 35% (р<0,001), цинку – на 50% (р<0,001), інсуліну – на 36% (р<0,001).

При введенні преднізолону отримані дані: 24% (р>0,001), 50% (р<0,001), 36% (р<0,001). Таким чином, у молодих мишей має місце дефіцит цинку в клітинах, який корегується призначенням адреналіну та преднізолону.

У старих мишей глікемія була вище норми на 3% (р>0,05), вміст цинку – був знижений на 45% (р<0,001), інсуліну - на 23% (р<0,001).При введенні адреналіну та преднізолону всі три показника не виходили за межі норми. В порівнянні з тваринами, неотримавшими речовини, у старих мишей адреналін викликав підвищення рівня цукру в крові лише на 5% (р>0,05), вмісту в клітинах В цинку – на 33% (р<0,001), інсуліну – 50% (р<0,001). У випадку введення преднізолону отримані цифри відповідно 11% (р>0,05), 33% (р<0,01), 60% (р<0,001). Таким чином, і у старих мишей, подібно молодим тваринам, має місце дефіцит цинку та інсуліну в клітинах В, який піддається корекції за допомогою катехоламіну та преднізолону.

У контрольних (дорослих) щурів глікемія дорівнювала 5,7±0,18 ммоль/л, вміст в клітинах В острівців цинку складав 0,5±0,03 ум.од, інсуліну – 1,6±0,12 ум.од. У молодих тварин глікемія була на 25% нижче (р<0,001), спостерігалось зниження вмісту цинку на 20% (р<0,01) та на 31% інсуліну (р<0,001). При введенні молодим щурам адреналіну глікемія була на 16% нижче норми (р<0,001), вміст цинку та інсуліну суттєво не відрізнявся від норми. Аналогічні результати спостерігалися при введенні преднізолону: глікемія була на 18% нижче норми (р<0,05), вміст цинку та інсуліну був у межах норми. При порівнянні з щурами, які не отримали речовини, у випадку введення адреналіну глікемія була на 12% вище (р<0,05), вміст цинку був на 25% (р<0,001), а інсуліну - на 36% (р<0,01) вище. У випадку введення преднізолону отримані дані відповідно 9% (р>0,05), 25% (р<0,001), 27% (р<0,05). Таким чином, у молодих щурів має місце дефіцит цинку та інсуліну в панкреатичних клітинах В.

У старих щурів концентрація глюкози в крові суттєво не змінювалась, вміст в В-клітинах цинку був на 40% нижче, а інсуліну – на 37% (р<0,001). При введенні адреналіну глікемія була на 11% вище норми (р<0,05). Вміст в клітинах В цинку був знижений на 20% (р<0,01), а інсуліну – знаходився в нормальних межах (6%, р>0,05). При призначенні преднізолону глікемія була трохи підвищена (14%, р<0,05). Вміст цинку знижувався на 20% (р<0,01), а інсуліну – не відрізнявся від норми. В порівнянні зі старими щурами, які не отримали речовин, у випадках введення таким тваринам адреналіну глікемія суттєво не відрізнялась, вміст цинку був підвищений на 33% (р<0,01), а інсуліну – на 50% (р<0,001). У випадку призначення преднізолону відмічалась нормоглікемія, вміст цинку був підвищений на 33% (р<0,05), інсуліну – на 60% (р<0,001).

Таким чином, у молодих та старих тварин спостерігався дефіцит цинку та інсуліну в панкреатичних клітинах В, який піддавався корекції ін’єкціями адреналіну та преднізолону.

Література:

1. Берегова Т.В., Єщенко Ю.В. Зміни вмісту цинку в клітинах при різних функціональних станах інсулярного апарату підшлункової залози // Вісник ЗДУ. – 2003. - №1. – С. 112-115.

2. Соколовський В.В. Гистохимические исследования в токсикологии. – Л.: Медицина, 1971. – 172 с.

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

Відомості про авторів

1. Григорова Наталя Володимирівна – к.б.н., доцент кафедри фізіології Запорізького національного університету.

Адреса для кореспонденції: 69068, м. Запоріжжя, вул. Грязнова, 90а, кв. 55.

тел. дом. (8-0612)-63-45-61.

2. Єщенко Юлія Віталіївна – к.б.н., доцент кафедри.

3. Миргородська Катерина Петрівна - викладач кафедри.

4. Кузьміна Марина Анатоліївна – викладач кафедри.

5. Бовт Валентина Дем'янівна – д.б.н., професор кафедри.

6. Єщенко Віталій Андрійович – д.м.н., професор, завідувач кафедри.