.

Вплив мелатоніну на іонорегулювальну функцію нирок в умовах стресу та дії солей алюмінію і свинцю (експериментальне дослідження) (автореферат)

Язык: украинский
Формат: реферат
Тип документа: Word Doc
144 3280
Скачать документ

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

ТЕРНОПІЛЬСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ І.Я. ГОРБАЧЕВСЬКОГО

ГРИЦЮК МАР’ЯНА ІВАНІВНА

УДК 612.46.018:612.015.3]-06:546.621+546.815/.819

Вплив мелатоніну на іонорегулювальну функцію нирок в умовах стресу та
дії солей алюмінію і свинцю (експериментальне дослідження)

14.03.04 – патологічна фізіологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Тернопіль – 2007

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Буковинському державному медичному університеті МОЗ
України

Науковий керівник: член-кореспондент АПН України, доктор медичних наук,
професор Пішак Василь Павлович, Буковинський державний медичний
університет МОЗ України, завідувач кафедри медичної біології, генетики
та гістології

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Мисула Ігор Романович, Тернопільський
державний медичний університет імені І.Я. Горбачевського, МОЗ України,
завідувач кафедри медичної реабілітації та спортивної медицини;

доктор медичних наук, професор Никула Тарас Денисович, Національний
медичний університет ім. О.О. Богомольця, МОЗ України, завідувач кафедри
пропедевтики внутрішніх хвороб №2.

Провідна установа: Інститут фізіології ім. О.О.Богомольця НАН України,
м. Київ, відділ клінічної патофізіології.

Захист відбудеться 24 травня 2007 р. о 14 год. на засіданні
спеціалізованої вченої ради Д 58.601.01 Тернопільського державного
медичного університету імені І.Я. Горбачевського МОЗ України
(46001, м. Тернопіль, Майдан Волі, 1).

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Тернопільського державного
медичного університету імені І.Я.Горбачевського МОЗ України (46001, м.
Тернопіль, вул. Січових стрільців, 8).

Автореферат розісланий 19 квітня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

доктор медичних наук, професор
Я.Я. Боднар

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Відомо, що останнім часом стан здоров’я населення
України значно погіршується внаслідок дії різноманітних екзогенних та
ендогенних чинників. Дана проблема пов’язана зі зростаючими темпами
індустріалізації, збільшенням психоемоційного навантаження, стресових
ситуацій та екологічними катастрофами. Значна кількість публікацій
присвячена з’ясуванню токсичної дії низки ксенобіотиків у випадку їх
ізольованого впливу, водночас у сучасних технократних умовах більше
спостерігається їх поєднаний вплив на біологічні системи.

Небезпечними для організму людини є солі важких металів, зокрема солі
свинцю, котрі потрапляють до навколишнього середовища внаслідок викидів
автотранспортних, електролампових та гумовотехнічних заводів. При
надмірному надходженні свинцю виникає свинцева інтоксикація, що
проявляється здебільшого ураженням ЦНС, органів кровотворення та нирок.
Небезпечним для здоров’я людини є також алюміній, потреба в якому не
перебільшує 35-40 мг/добу, перевищення цієї дози більше як на 100 мг
призводить насамперед до ураження ниркової паренхіми (Руденко С.С.,
2001). Зауважимо, що найчастіше органом-мішенню для солей важких металів
є нирка. Нефротоксичність солей алюмінію і свинцю є складовою частиною
універсального синдрому регенеративно-пластичного дефіциту, який
розвивається в екологічно несприятливих регіонах (Авцын А.П. и др.,
1991). Не менш шкідливим чинником, що може призвести до морфологічних та
функціональних змін в організмі людини є стрес. Реагуючи на стресові
чинники, адаптаційно-компенсаторні системи організму для стабілізації
основних гомеостатичних параметрів починають функціонувати на новому,
більш високому і напруженому рівні (Шихевич С.Г., 2002). Враховуючи дію
різних шкідливих реагентів, особливо важливим є розробка методів ранньої
діагностики, запобігання та лікування тих порушень, що ними викликані.
Залишається недостатньо з’ясованою комбінована дія солей алюмінію та
свинцю за умов іммобілізаційного стресу.

Набуває актуальності вивчення біологічних ритмів як обов’язкових
компонентів саморегуляції живих систем. Порушення синхронізації
біоритмів може відбуватися на рівні цілісного організму, окремих органів
та систем, клітини, субклітинному та молекулярному рівнях (Комаров Ф.И.,
2000, Carrier J., 2002). До ендогенних регуляторів біоритмів належить
шишкоподібна залоза (Пішак В.П., 2000-2006, Комаров Ф.И., 2000). Після
епіфізектомії спостерігається чітке порушення структури та основних
параметрів ритмів видільної, імунної, серцево-судинної та інших систем
органів. Продукт залози – гормон мелатонін – здійснює антистресову дію,
призводить до синхронізації коливальних процесів в організмі, впливає на
імунні реакції (Akbulut R., 2001), пероксидне окиснення ліпідів
(Osuna C., Заморський І.І., 1998), має антиоксидантну та противірусну
дії (Baydas G., 2002).

Провідну роль у регуляції гомеостазу при дії солей важких металів і
стресових чинників відіграють нирки (Пішак В.П., 2002, Никула Т.Д.,
2004).

У різноманітних джерелах літератури дані щодо змін функціонального стану
нирок упродовж дії солей алюмінію та свинцю та стресових чинників у
різні проміжки доби, а також можливі механізми їх корекції мелатоніном
мають фрагментарний характер.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація є
фрагментом планової науково-дослідної роботи кафедри медичної біології,
генетики та гістології Буковинського державного медичного університету
“Вплив стресу та солей важких металів на хроноритми функцій нирок та
морфологічні показники деяких ендокринних органів” (№ державної
реєстрації 0104U009025). Автор є співвиконавцем зазначеної теми. Тема
дисертації затверджена проблемною комісією “Патологічна фізіологія та
імунологія” МОЗ України і АМН України (протокол №51 від 16 березня 2006
р.).

Мета роботи. З’ясувати вплив мелатоніну на іонорегулювальну, екскреторну
та кислотовидільну функції нирок за умов поєднаної дії стресу та солей
алюмінію і свинцю, а також визначити роль мелатоніну в корекції
порушень, викликаних дією іммобілізаційного стресу та солей важких
металів.

Завдання дослідження:

Дослідити вплив мелатоніну на іонорегулювальну функцію нирок в інтактних
тварин.

З’ясувати вплив мелатоніну на механізми ниркового транспорту іонів
натрію у білих щурів за умов іммобілізаційного стресу.

Вивчити ефекти дії мелатоніну на іонорегулювальну функцію нирок у тварин
за умов дії солей алюмінію та свинцю.

Встановити зв’язки між змінами іонорегулювальної функції нирок у
інтактних тварин та за умов стресу і дії солей алюмінію та свинцю.

Розробити науково обґрунтовані способи корекції порушень діяльності
нирок за умов іммобілізаційного стресу та дії солей алюмінію і свинцю
шляхом уведення екзогенного мелатоніну.

Об’єкт дослідження: екскреторна, іонорегулювальна та кислотовидільна
функції нирок за умов дії стресу та солей алюмінію і свинцю в різні
проміжки доби.

Предмет дослідження: вплив екзогенного мелатоніну на функціональний стан
нирок при стресі на тлі дії солей алюмінію і свинцю у ранковий та
вечірній проміжки доби.

Методи дослідження: фізіологічні (визначення швидкості клубочкової
фільтрації, екскреторної фракції іонів натрію, кліренсу одновалентних
катіонів, процесів проксимальної та дистальної реабсорбції іонів
натрію), біохімічні (визначення концентрації у крові та сечі катіонів
натрію, калію, креатиніну, білка), ферментні (визначення активності
ферментів енергетичного обміну), морфологічні (визначення морфологічного
стану ниркових канальців), статистичні (математична обробка отриманих
результатів).

Наукова новизна отриманих результатів. З’ясовано функціональну
активність нирок за умов дії одногодинного іммобілізаційного стресу на
тлі уведення суміші солей алюмінію і свинцю.

Вперше встановлено роль епіфізарного гормону мелатоніну в регуляції
порушень, що виникають у результаті дії патогенних чинників різного
походження. Встановлено, що вказаний індол шишкоподібної залози володіє
вираженими нефропротективними властивостями. Уведення мелатоніну в дозі
0,3 мг/кг маси тіла тварин зменшувало прояви порушень досліджуваних
ниркових функцій, спричинених дією солей важких металів та
іммобілізаційного стресу. Вперше показано, що уведення мелатоніну за 1
год до іммобілізаційного стресу на тлі дії суміші солей алюмінію та
свинцю призводить до покращання показників діурезу, ниркового транспорту
іонів натрію, процесів ацидогенезу, функціонального та морфологічного
стану нефрона, зменшує депресію ферментів енергетичного обміну.
З’ясовано, що найбільш яскраво виражені позитивні зміни відбуваються у
вечірній проміжок доби.

Практичне значення одержаних результатів. Результати проведених
експериментальних досліджень дозволяють розширити уяву про циркадіанну
організацію ниркової діяльності та участь у ній шишкоподібної залози і
її основного індолу мелатоніну. Встановлено профілактичний вплив
мелатоніну, уведеного до дії патогенного чинника, який зменшує прояви
стресогенних реакцій. Отримані результати дозволяють розробити ефективні
критерії ранньої діагностики змін у нирках, що виникають за умов стресу
та дії солей алюмінію та свинцю і методи профілактики з використанням
мелатоніну.

Результати проведених досліджень впроваджені у науковий та навчальний
процеси на кафедрах медичної хімії, фізіології та фармакології
Буковинського державного медичного університету, кафедри біохімії
Чернівецького національного університету ім. Юрія Федьковича,
використовуються в науково-дослідній роботі НДІ медико-екологічних
проблем МОЗ України.

За результатами досліджень отримано деклараційний патент України на
корисну модель “Спосіб моделювання гострої ниркової недостатності”.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто здійснено розробку основних
теоретичних і практичних положень роботи, аналіз літературних джерел.
Здобувачем проведено дослідження функціонального та біохімічного стану
нирок дослідних тварин, статистично опрацьовано отримані результати,
проаналізовано механізми змін екскреторної, іонорегулювальної та
кислотовидільної функцій нирок, досліджено морфологічний стан нирок у
щурів, яким уводили екзогенний мелатонін за умов дії іммобілізаційного
стресу та солей алюмінію і свинцю у різні часові проміжки, написано всі
розділи дисертації, сформульовано висновки. У наукових працях,
опублікованих у співавторстві, викладено матеріал досліджень, проведених
дисертантом.

Апробація результатів дисертації. Основні результати дослідження
оприлюднені на Х Конґресі Світової федерації українських лікарських
товариств (СФУЛТ) (Чернівці, 2004); Всеукраїнській науково-практичній
конференції “Проблеми діагностики, профілактики та лікування екзогенних
та ендогенних інтоксикацій” (Чернівці, 2004); науково-практичній
конференції з міжнародною участю “Сучасні проблеми медичної та клінічної
біохімії” (Чернівці, 2005); VIII Міжнародній науково-практичній
конференції студентів, аспірантів та молодих вчених “Екологія. Людина.
Суспільство” (Київ, 2005); 59-й Науково-практичної конференції студентів
та молодих вчених Національного медичного університету імені
О.О.Богомольця з міжнародною участю “Актуальні проблеми сучасної
медицини” (Київ, 2005), Міжнародній науково-практичній конференції
молодих вчених “Вчені майбутнього” (Одеса, 2005), XVII З’їзді фізіологів
України (Чернівці, 2006), науково-практичній конференції з міжнародною
участю “Хронобіологія і хрономедицина: теоретичні та клінічні
перспективи” (Чернівці, 2006).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 15 наукових праць, з
них 5 (одноосібних – 3) – у фахових наукових виданнях, рекомендованих
ВАК України, 9 – у матеріалах конгресів, з’їздів, конференцій, один
деклараційний патент Україени на корисну модель.

Структура та обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 214
сторінках машинописного тексту і складається зі вступу, 8 розділів
власних досліджень, висновків, списку використаних джерел (297
бібліографічних описів), додатків. Обсяг основного тексту викладений на
150 сторінках, робота ілюстрована 36 таблицями, 78 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Характеристика лабораторних тварин і експериментальних моделей.
Дослідження виконані на 195 статевозрілих нелінійних самцях білих щурів
масою 0,14 – 0,19 кг відповідно до міжнародних принципів “Європейської
конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для
експериментальних та інших наукових цілей” (Страсбург, 1985). Комісією
Буковинського державного медичного університету з питань експертизи
біоетики (протокол №1 від 13.06.2005 р.) порушень у проведенні дослідів
на тваринах не виявлено.

Вивчали вплив екзогенного мелатоніну на тлі фізіологічної функції
шишкоподібної залози на організацію іонорегулювальної функції нирок в
умовах іммобілізаційного стресу та дії солей алюмінію і свинцю у
вечірній та ранковий проміжки доби. Упродовж 1 місяця до початку та під
час експерименту тварин утримували у віварії за умов сталої температури
(18-210 С), вологості повітря (50-55 %) в 8 окремих клітках з вільним
доступом до води та їжі.

Тварин поділяли на декілька дослідних груп. Перша – контрольна група.

На другій групі тварин ізольовано вивчали добові характеристики
параметрів іонорегулювальної функції нирок на тлі уведення екзогенного
мелатоніну.

На третій групі тварин досліджували зміни показників ренальних функцій
за умов уведення солей алюмінію та свинцю.

На четвертій групі дослідних тварин з’ясовували перебудови
функціонального стану нирок тварин, які перебували в умовах
одногодинного іммобілізаційного стресу в різні проміжки доби.

На п’ятій групі тварин вивчали особливості біоритмічної перебудови
іонорегулювальної функції нирок за умов уведення солей алюмінію та
свинцю на тлі уведення екзогенного мелатоніну.

На шостій групі досліджували особливості перебудов основних ниркових
функцій у тварин, які перебували в умовах одногодинного
іммобілізаційного стресу на тлі уведення екзогенного мелатоніну вранці
та ввечері.

На сьомій групі тварин з’ясовували вплив екзогенного мелатоніну на
перебудови функціонального стану нирок тварин, які перебували в умовах
одногодинного іммобілізаційного стресу з попереднім уведенням солей
алюмінію та свинцю у ранковий та вечірній період спостереження.

Для проведення досліджень використовували мелатонін (американської фірми
Healthyway) у дозі 0,3 мг/кг, який уводили внутрішньошлунково на
ізотонічному розчині натрію хлориду. Тварин умертвляли шляхом
декапітації під легким ефірним наркозом, дотримуючись положень
“Європейської конвенції про захист хребетних тварин, яких використовують
в експериментальних та інших наукових цілях” (Страсбург, 1986). Для
дослідження функціонального стану нирок за 2 год до декапітації тваринам
проводили 5% внутрішньошлункове водне навантаження. Сечу збирали
впродовж 2 год. Результати обробляли статистично.

Солі алюмінію та свинцю уводили внутрішньошлунково щоденно впродовж 14
днів експерименту о 12.00 год на 1 % крохмальній суспензії.
Використовували хлориди солей вказаних металів. Алюміній уводили у дозі
200 мг/кг, свинець – 50 мг/кг маси тіла тварин. Іммобілізаційний стрес
моделювали шляхом утримання тварин у відповідних пластикових
клітках-пеналах впродовж однієї години.

Експерименти проводили в двох серіях. У першій серії вивчали вплив солей
алюмінію і свинцю, а також іммобілізаційного стресу на структуру добових
ритмів іонорегулювальної функції нирок за фізіологічної активності
шишкоподібної залози. У другій серії з’ясовували особливості перебудов
ренальних функцій за умов уведення екзогенного мелатоніну на тлі
іммобілізаційного стресу та уведення солей алюмінію і свинцю у ранковий
та вечірній періоди спостереження.

Враховуючи, що в різноманітних джерелах літератури не знайдено даних
щодо поєднаного впливу солей алюмінію і свинцю та іммобілізаційного
стресу при фізіологічному стані шишкоподібної залози на тлі уведення
екзогенного мелатоніну, нами досліджено їх сумарні ефекти на структуру
ритмів іонорегулювальної функції нирок у різні проміжки доби.

Методи вивчення екскреторної, іонорегулювальної та кислотовидільної
функцій нирок.

Екскреторну функцію нирок оцінювали за величинами діурезу, швидкості
клубочкової фільтрації, концентрації креатиніну в плазмі крові,
концентрацією білка в сечі та його екскрецією, величиною відносної
реабсорбції води.

Іонорегулювальну функцію нирок оцінювали за показниками екскреції іонів
натрію та їх концентрації в сечі, абсолютної та відносної реабсорбції
катіона, фільтраційного заряду та кліренсу іонів натрію, величин
дистального та проксимального транспорту.

Концентрацію креатиніну в плазмі крові визначали за методом Поппера, в
сечі – за методикою Фоліна. Концентрацію білка в сечі вивчали
фотоколориметрично за реакцією з сульфосаліциловою кислотою.
Концентрацію іонів натрію в сечі і плазмі крові вивчали методом
фотометрії полум’я на фотометрі “ФПЛ-1”.

Визначення рН сечі здійснювали за допомогою мікробіоаналізатора
“Rаdelkys” (Угорщина), вміст кислот і аміаку в сечі – методом
титрування.

Статистичну обробку отриманих даних проводили на ПЕОМ “Pentium – 533” за
допомогою програм “Exel – 7”, “Statgraphics” (США).

Вірогідність різниці показників визначали з використанням t-критеріїв
Стьюдента. У таблицях значення вірогідності (“р”) наведені лише для
вірогідних (р=0,05 або менше) різниць показників, що вивчалися.

Підготовку матеріалу до мікроскопічних досліджень здійснювали
диференційовано – залежно від вимог конкретної методики. Кріостатні
зрізи нефіксованої тканини використовували для гістоферментного
визначення методом азосполучення активності лужної фосфатази (ЛФ),
кислої фосфатази (КФ), визначення активності сукцинатдегідрогенази (СДГ)
тетразолієвим методом за Z.Lojda. З метою об’єктивізації кількісних
досліджень проводили комп’ютерну мікроденситометрію специфічно
забарвлених об’єктів у гістоензимологічних препаратах.

Результати дослідження та їх обговорення. Слід зазначити, що функції
нирок в інтактних тварин підпорядковані добовій періодизації. Зокрема,
збільшення фільтраційної фракції іонів натрію спричинювало зростання
абсолютної реабсорбції катіона. Співвідношення між процесами
проксимального та дистального транспорту іонів натрію відображало
фізіологічну узгодженість між факультативною та облігатною реабсорбцією
вказаного катіона.

Посилення процесів ультрафільтрації спричинювало зменшення концентрації
креатиніну в плазмі крові. Спостерігали обернено пропорційну залежність
добових ритмів рН сечі та екскреції активних іонів водню у досліджуваний
період.

Характеристика функцій нирок за умов дії іммобілізаційного стресу та
солей алюмінію і свинцю у різні проміжки доби

Іммобілізаційний одногодинний стрес та уведення дослідним тваринам
суміші солей алюмінію і свинцю призводили до вираженого порушення
організації екскреторної функції нирок. Зокрема, діурез у дослідних
тварин знижувався відносно контрольних величин. Найменші значення цього
показника виявляли о 8.00 год у дослідній групі тварин. Зменшення
екскреції іонів калію у дослідних групах тварин у певні проміжки доби
зумовлено зниженням концентрації іонів калію у сечі протягом періоду
спостереження щодо контрольних величин. Найменших значень даний показник
сягав о 20.00 год.

Порушення процесів ультрафільтрації супроводжувалося зміною концентрації
креатиніну в плазмі крові. Істотне підвищення цього показника у
дослідній групі тварин спостерігали в усі досліджувані проміжки доби
відповідно до показників контрольної групи. Концентраційний індекс
ендогенного креатиніну також зазнавав змін. Як у вечірні, так і в
ранкові години він вірогідно нижчий за показники контролю.

Швидкість клубочкової фільтрації обох дослідних груп вірогідно нижча
порівняно з даними інтактних тварин. Найменше значення цього показника
реєстрували о 8.00 год. Дія іммобілізаційного стресу та солей алюмінію і
свинцю спричинювала зростання екскреції білка як в ранкові, так і у
вечірні години у дослідних групах. Найбільш виражені зміни відбувались о
20.00 годині. Порушувалася іонорегулювальна функція нирок. Зменшувалася
концентрація іонів натрію у плазмі крові. Найменших значень цей показник
сягав о 8.00 год.

Концентрація іонів натрію в сечі вірогідно перевищувала дані контролю як
в ранковий, так і у вечірній проміжки доби. Причина цього – зростання
екскреції досліджуваного катіона вдвічі порівняно з даними інтактних
тварин в усі досліджувані проміжки доби, особливо у ранковий період
(рис. 1). Концентраційний індекс катіона вдвічі перевищував показники
контролю як о 8.00 год, так і о 20.00 год порівняно з даними інтактних
тварин.

Рис. 1. Екскреція іонів натрію тварин, які зазнали впливу стресу та
солей алюмінію і свинцю

Примітка: тут і в наступних рисунках відмічені на діаграмах похибки
кожного показника для кожної години; порівнювали показники кожної години
між дослідною та контрольною групами; ***, **, * – вірогідність різниці
в порівнянні між показниками відповідно pЕкскреція іонів натрію, мкмоль/100 мкл Ccr 0,674 ± 0,0395 0,731 ± 0,0423 0,633 ± 0,0370 0,694 ± 0,0399 Концентрація іонів натрію в плазмі, ммоль/л 132,5 ± 1,8257 127,5 ± 3,1623 p

Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter

Похожие документы
Обсуждение

Ответить

Курсовые, Дипломы, Рефераты на заказ в кратчайшие сроки
Заказать реферат!
UkrReferat.com. Всі права захищені. 2000-2020