67 гостей
ЗМІНИ БАЛАНСА ЦИНКУ, МАГНІЮ І КАЛЬЦІЮ В СИРОВАТЦІ КРОВІ ЩУРІВ З ацетатно МОДЕЛЛЮ ульцерогенеза
1 Привалова І.Л. 1 Камал Е.Т. 1 Озерова І.Ю. 1
1 ФГБОУ ВО «Курський державний медичний університет» МОЗ Росії
В експерименті була вивчена динаміка вмісту мікро- і макроелементів (цинку, магнію, кальцію) в сироватці крові лабораторних щурів при моделюванні ацетатної виразки шлунка. Концентрація іонів цинку в сироватці крові підвищувалася на 38,5% (p
експериментальне язвообразование
ацетатна модель
цинк
магній
кальцій.
1. Лаврова А.Є. Дефіцит цинку в патогенезі хронічного гастродуоденіту у дітей дошкільного віку; обгрунтування методів корекції / А.Є. Лаврова, Л.А. Щеплягина // Ріс. педіатр. журн. - 2004. - № 4. - С. 44-46.
2. Ліфшиц І.В. Значення клініко-ендоскопічних, біохімічних, морфологічних критеріїв і мікроелемента цинку в прогнозуванні перебігу виразкової хвороби: автореф. дис. ... канд. мед. наук. - Саратов, 2005. - 26 с.
3. Масловський Л.В. Труднорубцующіеся гастродуоденальні виразки / Л.В. Масловський, О.Н. Минушкин // Лікуючий лікар. - 2011. - № 7. - С. 25-28.
4. Мельченко Е.А. Організація циркадианного ритму рівня внутрішньоклітинного магнію загального кальцію у щурів з експериментальною гипокальциемией / EA Мельченко, В.А. Батурин // Фундаментальні дослідження в біології та медицині: Збірник наукових праць. - Ставрополь, 2006. - № 1. - С. 156-158.
5. Повєткіна В.Н. Рівень магнію в біологічних рідинах на тлі застосування магнійсодержащіе композиції у стресснеустойчівих щурів з експериментальною виразкою шлунка / В.М. Повєткіна, Л.Н. Рогова // Людина і ліки: мат. XVIII Російського національного конгресу. - 2011. - № 1. - С. 470-471.
6. Подобєд В.М. Цинк Карнозин: нова формула гастропротекціі і заповнення дефіциту цинку / В.М. Подобєд // Медичні новини. - 2015. - № 2. - С. 17-20.
7. Рогова Л.Н. Вплив магнійсодержащіе композиції на інтенсивність пероксидації, магнієвий баланс і показники запальної клітинної інфільтрації у щурів з експериментальним хронічним запаленням ендометрія / Л.М. Рогова, К.Ю. Тіхаева, Н.В. Григор'єва [и др.] // Вісник Волгоградського державного медичного університету. - 2015. - № 2 (54). - С. 127-130.
8. Тарасова Л.В. Роль аліментарного дефіциту селену, цинку і марганцю в патогенезі хронічного гастриту і виразкової хвороби дванадцятипалої кишки: автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - М., 2012. - 38 с.
9. Хабриев Р.У. Керівництво з експериментального (доклінічного) вивчення нових фармакологічних речовин / Р.У. Хабриев. - Москва: Медицина, 2005. - 832 с.
10. Bononi А. Comparison of Magnesium concentration in serum, erythrocytes and gastric tissue in two groups of patients affected by chronic gastritis, Helicobacter pylori negative and positive / A. Bononi, V. Abbasciano, G. Vecchiatti, M. Ranzini // Magnesium research: official organ of the International Society for the Development of Research on Magnesium. - 2003. - Vol. 12, №11. - P. 30-34.
11. Lansdown AB Zinc in wound healing: theoretical, experimental, and clinical aspects / AB Lansdown, RF Path, U. Mirastschijski // Wound Rep Reg. - 2007. - Vol. 15, № 1. - P. 2-16.
12. Noriaki Nagai. Co-administration of Water Containing Magnesium Ion Prevents Loxoprofen-Induced Lesions in Gastric Mucosa of Adjuvant-Induced Arthritis Rat / Noriaki Nagai, Atsushi Takeda, Yuri Itanami // Biol. Pharm. Bull. - 2012. - Vol. 35, № 12. - P. 2230-2237.
13. Mooren FC Magnesium status and gastric function: experimental and clinical data // Magnes Res. - 1999. - Vol. 18, № 12. - P. 311-8.
14. Opoka W. Importance of luminal and mucosal zinc in the mechanism of experimental gastric ulcer healing / W. Opoka, D. Adamek, M. Plonka // Journal of physiology and pharmacology. - 2010. - Vol. 6, № 1. - P. 581-589.
15. Okabe S., Pfeiffer CJ, Roth IL A method for experimental penetrating gastric and duodenal ulcers in rats. Digestion. - 1987. - Vol. 1, № 38. - 103-113.
Гомеостаз мікро- і макроелементів тісно пов'язаний з функціонуванням шлунково-кишкового тракту. Цинк стимулює транскрипцію генів і проліферацію клітин, а також відповідає за активацію ДНК і РНК-полімерази [1]. Цей мікроелемент входить до складу ряду ферментів: лужної фосфатази, карбоксипептидази, ряду дегідрогеназ, аминопептидаз, ангідрази, супероксиддисмутази та ін. [2]. Є припущення про участь цинку в підтримці цілісності слизової оболонки шлунка [14]. В експериментах встановлено стимулюючий вплив цинку на продукцію слизу в шлунку, що може бути одним з механізмів гастропротекціі [6]. В експериментах на тваринах показано, що цінкдефіцітная дієта сприяє розвитку виразкових уражень слизових оболонок шлунка і кишечника і збільшує ступінь вираженості експериментальних пошкоджень шлунка [11]. В ході експериментальних досліджень також було виявлено, що гіпертрофічні, ерозійні (за даними ендоскопії) і дифузні (за даними морфологічного дослідження) зміни в слизовій дванадцятипалої кишки і антрального відділу шлунка корелювали з більш низькими показниками цинку в сироватці крові. Введення терапевтичних доз цинку до складу комплексного лікування сприяло позитивній лабораторної динаміці [1]. Результати доклінічних і клінічних досліджень свідчать про те, що цинк-містять сполуки можуть бути успішно використані для профілактики і для лікування виразкової хвороби шлунка [11, 6]. Цинк сприяє стабілізації лізосомальних мембран, обумовлюючи терапевтичний ефект при ерозивних гастропатія [8].
Дефіцит магнію призводить до уповільнення синтезу білкових молекул і нуклеїнових кислот, так як є активатором таких ферментів як: ДНК-полімераза, РНК-полімераза, полінуклеотідаза. В ході експериментальних досліджень доведено, що нестача магнію негативно впливає на загоєння ерозивних дефектів [5]. В даний час відомо про порушення статусу магнію в якості основного патофізіологічного події при розвитку виразки шлунка [13]. Показано, що введення магнію щурам володіє потужним антіульцерогенним дією, ймовірно, за рахунок пригнічення росту рівнів синтетази оксиду азоту мРНК і оксиду азоту в слизовій оболонці шлунка [12]. Під впливом магнійсодержащіе композиції відбувається різного ступеня вираженості зниження вмісту малондіальдегіда в тканинах шлунка і плазмі крові, який, в свою чергу, з'являється в крові при деградації поліненасичених жирних кислот в процесі язвообразования [7]. Магній є важливим фактором для утворення соляної кислоти, регулює секрецію шлунка разом з кальцієм [10]. Дисбаланс в магній кальцієвої системі може привести до порушення роботи шлунково-кишкового тракту. Зокрема, у щурів площа виразки корелює з механізмами перерозподілу кальцію, можлива мобілізації його з депо в активну фазу виразкового ушкодження, і зниження в фази рубцювання і епіталізаціі [4].
Порушення функціонування шлунково-кишкового тракту призводить до зміни змісту мікро і макроелементів в плазмі крові, що може допомогти в ранній діагностиці таких захворювань, як виразка шлунка і дванадцятипалої кишки, що і визначає важливість даного питання.
Мета роботи - визначити зміни балансу цинку, магнію і кальцію в сироватці крові щурів з ацетатної моделлю ульцерогенеза.
Матеріали і методи дослідження
Дослідження проведені в п'яти серіях дослідів на лабораторних безпородних щурах масою 250-300 г, що містяться в стандартних умовах віварію медико-біологічної клініки КДМУ. Робота виконана з дотриманням етичних норм використання тварин в медико-біологічної практиці, керуючись наказом № 755 від 12.08.77 МОЗ СРСР «Про заходи щодо подальшого вдосконалення організаційних форм роботи з використанням експериментальних тварин», наказом Міністерства вищої освіти СРСР № 724 (1984) « Правила проведення робіт з використанням експериментальних тварин »і положеннями Директиви 2010/63 EU Європейського парламенту і Ради ЄС з охорони тварин, що використовуються в наукових цілях.
Досвідченим тваринам відтворювали ацетатну модель виразкового ушкодження шлунка, яка використовується в сучасних дослідженнях для вивчення розвитку і загоєння хронічних виразок [15]. Для цього щурів після добового голодування наркотизуйте за допомогою хлоралгідрату (300 мг / кг). Потім виробляли серединну лапаротомію і оголювали шлунок. До його серозної поверхні протягом 15 секунд щільно притискали гурток фільтрувального паперу діаметром 7-8 мм, змочений у крижаній оцтової кислоти. Для стандартизації умов язвообразования папір накладали приблизно на один і той же місце шлунка щура (в області пілоричного відділу). Внутрішні шви обробляли порошком пеніциліну або стрептоциду; шов на шкірі обробляли йодом. Прооперованих тварин поміщали в клітку з чистою тирсою. Забезпечували вільний доступ до їжі і води. У перші два дні після операції проводився щоденний огляд зовнішнього шва - його цілісності і чистоти.
Для вивчення динаміки розвитку язвообразования тварин виводили з експерименту на 3-ю добу (група № 2), 4-е (група № 3), 6-е (група № 4) і 7-у добу (група № 5). Контролем служили ложнооперірованние тварини (група № 1), яким проводили лапаротомію без моделювання виразкового ушкодження
Забір крові проводили методом пункції серця. У щурів середніх розмірів отримували 3-5 мл крові, яку акуратно поміщали в вакуумні пробірки UNIVAC® з активатором згортання крові і центрифугували на швидкості 3000 оборотів протягом 10 хвилин. В отриманій сироватці визначали вміст цинку, магнію і кальцію за допомогою автоматичного аналізатора Random Access A-25.
Для оцінки стану слизової оболонки шлунка робили розріз по малій кривизні, підраховували кількість деструкцій у кожної тварини, процентне співвідношення уражених тварин, і на підставі отриманих даних розраховували значення «виразкового індексу» Паулса [9].
Отримані дані перевіряли на нормальність розподілу з використанням тестів Шапіро - Уїлки. Залежно від форми розподілу для оцінки статистичної значущості відмінностей між вибірками застосовували критерії Стьюдента або Круськала -Уолліса.
Результати дослідження та їх обговорення
На третю добу у експериментальних тварин спостерігалося підвищення концентрації іонів цинку в сироватці крові на 35,5% (p <0,05) в порівнянні зі значеннями контрольної групи. Потім вміст цинку знижувався щодо контролю на 16,3% (четверту добу експерименту), до шостим діб це зниження ставало значущим і склало 62,7% (p <0,05), а до сьомим - 75,7% (p <0 , 05) (табл.1).
Таблиця 1
Динаміка вмісту електролітів в сироватці крові щурів при моделюванні ацетатної виразки, ± m, Ме [P1; P2]
показник
Група №1 (контроль)
Група №2 (3 добу)
Група №3
(4 добу)
Група №4 (6 добу)
Група №5 (7 добу)
Zn в сироватці крові лабораторних щурів (ммоль / л)
68 ± 0,24
92,2 *
[97,5
56,7
143,9]
56,9 ± 7,6
25,3 ± 1,9 *
16,5 ± 1,1 *
Мg в сироватці крові лабораторних щурів (ммоль / л)
1,65 ± 0,09
1,59 ± 0,02
1,32 ± 0,06 *
1,02 ± 0,03 *
1,05 ± 0,02 *
Ca в сироватці крові лабораторних щурів (ммоль / л)
3,19 ± 0,22
3, 98 ± 0,08
2, 26 ± 0,05 *
3,02 ± 0,22
2,72 ± 0,25
Примітка: * Статистично значимі відмінності від значень контрольної групи (p <0,05).
Концентрація іонів магнію також зменшувалася з четверте (на 25%, p <0,05) по сьому добу експерименту (на 38,2% (p <0,05) в порівнянні зі значеннями контрольної групи. Зміст кальцію зростала на 24,7% на третю добу, до четвертих знижувалося на 29,1% (р <0,05), а до шостим діб відновлювалося до значень контрольної групи.
Коливання концентрації електролітів в сироватці крові експериментальних тварин з моделлю виразкового ушкодження шлунка можуть бути інтерпретовані в зіставленні зі значеннями «виразкового індексу» Паулса. Найбільшим його значення було на третю добу експерименту, що відповідає максимальному ступені пошкодження слизової шлунка. Зменшення індексу Паулса до 1,3 до сьомим доби експерименту (табл. 2) підтверджує високу активність регенеративних процесів.
Таблиця 2
Зміни «виразкового індексу» при моделюванні ацетатної виразки
Група
Середнє число деструкцій на 1 тварина (М + m)
Процентне поразки тварин
індекс Паулса
Група №1 (контроль)
-
-
-
Група №2 (3 добу)
13 ± 1,6
100
13
Група №3 (4 добу)
4,7 ± 0,5
90
4,23
Група №4 (6 добу)
3,4 ± 0,3
65
1,9
Група №5 (7 добу)
2 ± 0,2
56,2
1,3
Отримані результати свідчать про підвищення концентрації цинку і кальцію в сироватці крові в гостру фазу розвитку виразкового ушкодження (третю добу експерименту). У фазу рубцювання і епітелізації (шості і сьому добу експерименту) їх зміст суттєво знижувався. Концентрація магнію також зменшувалася, але зниження відбувалося поступово, починаючи з четвертої доби експерименту.
Зміни гострої фази можна пояснити руйнуванням клітинних білків, зокрема, цінкзавісімих ферментів, внаслідок чого і підвищується рівень цинку в крові [6]. Спад інтенсивності підвищення концентрації іонів цинку в плазмі крові є одним з показників активації репаративних процесів, в яких цинк використовується для утворення нових ферментів проліферації і диференціювання. Механізм зниження концентрації іонів цинку в сироватці крові може бути також пов'язаний з потенцированием енергетичного обміну в клітинах шлунково-кишкового тракту, з огляду на відомі дані про збільшення вмісту АТФ у клітинах слизової оболонки шлунково-кишкового тракту під впливом цинку [8]. Зниження концентрації іонів магнію також збігається з часом загоєння виразкових дефектів слизової шлунка, що може бути обумовлено накопиченням магнію активно діляться клітинами, які беруть участь у репарації пошкоджених тканин шлунка [6]. Коливання концентрації кальцію в сироватці крові експериментальних тварин на різних етапах язвообразования може бути обумовлено взаємовідносинами метаболізму кальцію і секреції соляної кислоти [3]. Відносні зміни концентрації досліджуваних іонів в сироватці крові представлені на малюнку 1.
Мал. 1. Відносні зміни концентрації цинку, магнію і кальцію в сироватці крові щурів з ацетатної моделлю виразкового ушкодження шлунка
Розглядаючи отримані дані з точки зору системної регуляції і її порушень, важливо звернути увагу на зміну кальцій-магнієвих співвідношень. Відомо, що магній діє як фізіологічний антагоніст кальцію, конкуруючи з ним за потенціалзалежні і рецепторуправляемие канали [4]. У нашому дослідженні концентрації кальцію в сироватці крові контрольних щурів в 1,9 рази перевищувала концентрацію магнію (рис. 2).
Мал. 2. Кальцієво-магнієві співвідношення в сироватці крові щурів з ацетатної моделлю виразкового ушкодження шлунка
Це співвідношення порушувалося в процесі формування і подальшого загоєння виразкового дефекту слизової оболонки шлунка. Концентрація іонів кальцію в порівнянні з концентрацією іонів магнію в сироватці крові на третю добу експерименту була вище в 2,5 рази, на шосту - в 2,96 рази, а на сьому - о 2:59 рази. У той же час на четверту добу експерименту кальцій-магнієве співвідношення склало 1,71, що свідчить про зниження відносної концентрації кальцію під час переходу до активної репарації пошкодженої слизової шлунка.
висновки
1. В умовах експериментального моделювання виразкового ушкодження шлунка спостерігаються фазові коливання концентрація іонів цинку і кальцію в сироватці крові щурів.
2. Динаміка зміни вмісту електролітів (цинку, магнію, кальцію) в сироватці крові щурів корелює зі змінами значення «виразкового індексу» Паулса.
3. Максимальний ступінь пошкодження слизової шлунка супроводжується підвищенням вмісту цинку (на 35,5%, p <0,05) і кальцію (на 29,1% p <0,05). У фазу рубцювання і епітелізації спостерігається зниження концентрації іонів цинку (на 75,7%, p <0,05) і магнію (на 38,2%, p <0,05) в сироватці крові експериментальних тварин.
бібліографічна посилання
Привалова І.Л., Камал Е.Т., Озерова І.Ю. ЗМІНИ БАЛАНСА ЦИНКУ, МАГНІЮ І КАЛЬЦІЮ В СИРОВАТЦІ КРОВІ ЩУРІВ З ацетатно МОДЕЛЛЮ ульцерогенеза // Сучасні проблеми науки та освіти. - 2017. - № 5 .;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=27005 (дата звернення: 06.11.2019).
Пропонуємо вашій увазі журнали, що видаються у видавництві «Академія природознавства»
(Високий імпакт-фактор РИНЦ, тематика журналів охоплює всі наукові напрямки)
Ru/ru/article/view?
