КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ
Особенности регенерации печени крыс wistar
при радиационном воздействии
Научные интересы: действие малых доз радиации, радиология, патофизиология, гепатология, гистология Применение методов оценки состояния различных органов, тканей, а, следовательно, и целостного организма при действии всевозможных неблагоприятных факторов окружающей среды требует глубокого понимания множества физиологических процессов, направленных на поддержание гомеостаза. Следовательно, весьма актуальным является изучение механизмов ответа организма на воздействие факторов различной природы, среди которых не последнюю роль играют ионизирующие излучения, создавая дополнительную нагрузку не только при повышении природного радиационного фона, но и при применении их с лечебной и диагностической целями. Как правило, характер ответной реакции напрямую связан с морфофункциональным состоянием той или иной ткани организма [2, 4]. Для исследований ответных реакций организма на действие радиационного фактора нами была выбрана печень. Этот орган, играющий одну из ведущих ролей в поддержании гомеостаза, относится к модельным системам клеток, способным накапливать скрытые повреждения, которые проявляются при стимуляции к пролиферации [5]. Целью настоящего исследования явилось комплексное изучение морфофункционального состояния регенерирующей и интактной печени крыс Wistar при внешнем пролонгированном g-облучении животных. В работе использовали 110 молодых половозрелых (в возрасте 3-4 месяца) инбредных крыс самцов Wistar с массой тела к началу экспериментов 248.5 ± 26.1 г. Стимуляцию пролиферативного процесса в ткани печени проводили частичной гепатэктомией (ЧГЭ), причем масса удаленной части составляла 30 % исходной. Для оценки вклада в наблюдаемые эффекты на организм животных операционного (повреждающего) фактора крысам проводили ложную операцию — лапаротомию (вскрытие стенки брюшной полости без удаления части печени). Облучали животных в домике хронического облучения (ДХО) в течение 30 суток. Источником g-излучения служил 226Ra с постоянной мощностью дозы 1.45 мР/ч. Был проведен эксперимент с предварительным 30-суточным облучением животных. Операцию проводили сразу после облучения. Декапитировали крыс на 1-, 2-, 14- и 30-е сутки после операции. Для оценки морфофункционального состояния интактной и регенерирующей печени исследуемых животных пользовались морфофизиологическим методом (оценивали относительную массу печени), гистологическими методами (оценивали объемную плотность и количество гепатоцитов на одно поле зрения, средний условный объем клетки печени, митотический индекс гепатоцитов, коэффициент нормализации паренхимы печени, ядерно-цитоплазматические отношения гепатоцитов, количество двуядерных гепатоцитов на одно поле зрения, относительное количество светлоокрашенных ядер гепатоцитов на одно поле зрения) и биохимическими методами (оценивали активность основных печеночных ферментов АлАТ и АсАТ, а также содержание общего белка в сыворотке крови крыс). Статистическую обработку полученных данных проводили стандартными методами, достоверность отличий определяли по критерию Стьюдента. При анализе относительной массы печени оперированных облученных и необлученных животных было показано, что в первые сутки после ЧГЭ этот показатель практически не изменялся в группе "облучение + гепатэктомия", тогда как в группе "гепатэктомия" резко возрастал за счет активизации пролиферативных и синтетических процессов в ткани печени (р менее 0.001). Это подтверждают гистологические исследования, где мы наблюдали значительное увеличение количества гепатоцитов на одно поле зрения, причем пролиферация шла, видимо, за счет деления двуядерных клеток печени, так как их количество было достоверно ниже контрольных значений (р менее 0.001). Преимущество такого деления заключается в том, что клетки при митозе практически не выключаются из своей функции [1]. В зависимости от срока после операции число двуядерных гепатоцитов постепенно восстанавливалось до контрольных величин и на 30-е сутки их количество в перипортальной зоне превышало норму. У облученных оперированных крыс в первые сутки после ЧГЭ количество гепатоцитов на одно поле зрения было достоверно ниже, чем в группе "гепатэктомия", но соответствовало контрольным значениям, что можно сказать и о двуядерных гепатоцитах, количество которых практически не изменялось. Спад их числа прослеживали на вторые и 14-е сутки после гепатэктомии, а на 30-е сутки этот показатель соответствовал группе "гепатэктомия". Такие изменения мы связываем с подавляющим пролиферативные процессы действием радиационного фактора, так как в первые сроки после ЧГЭ у облученных животных был значительно снижен и митотический индекс. Более того, большинство митозов были аномальными, а количество дегенерирующих клеток было значительно выше контрольных значений во все сроки эксперимента (р менее 0.001). В отдаленные сроки после ЧГЭ, когда в норме у оперированных крыс масса печени соответствовала контрольным значениям, у оперированных облученных животных прослеживали значительный спад индекса печени, т.е. печень после облучения не восстанавливалась. Мы полагаем, что в этом значительную роль сыграло высокое число дегенерирующих гепатоцитов, что привело к активизации синтетических процессов в печеночной ткани в ответ на активный расход гликогена и других энергетически ценных продуктов синтеза [3]. Кроме того, к причине такого спада относительной массы печени экспериментальных животных, видимо, можно отнести и деструктивные изменения в паренхиме исследуемого органа (рис. 1-3). При биохимическом исследовании сывороточных трансаминаз (аланинаминотрансферазы и аспартатамино-трансферазы) была показана высокая активность этих ферментов в первые сроки после операции облученных животных (р менее 0.001). Известно, что повышение активности АлАТ и АсАТ в сыворотке крови связано с изменением проницаемости мембран клеток печени. В данном случае, мы объясняем полученный эффект повреждающим действием радиационного фактора на мембраны активно пролиферирующих гепатоцитов. У облученных неоперированных животных, печень которых обладает медленной пролиферативной активностью, и у оперированных не-облученных животных изучаемые показатели соответствовали контрольным значениям. При анализе содержания общего белка в сыворотке крови крыс наблюдали повышение этого показателя после 30-суточного облучения, причем высокое содержание его фиксировали до двух суток после радиационного воздействия. На 14- и 30-е сутки общий белок сыворотки крови соответствовал контрольным значениям. Повышение этого показателя у необлученных оперированных животных также наблюдали до двух суток после оперативного вмешательства, а на 14- и 30-е сутки этот показатель был в норме. Содержание общего белка в группе облученных и оперированных крыс практически не отличалось от контроля во все сроки после радиационного воздействия и операции, что, видимо, объясняется как активным синтезом его в ответ на действие физических факторов (радиации и операции), так и активным распадом. Однако такое объяснение требует дополнительных биохимических исследований. Таким образом, проведенные исследования показали, что вес печени не восстанавливается в те сроки эксперимента, когда печень необлученных животных приобретает свой нормальный вес и строение. Изменения в регенерационном процессе печени облученных животных нашли свое подтверждение при гистологическом изучении печени в появлении большого количества дегенерирующих гепатоцитов, уменьшении их количества на одно поле зрения, отсутствие гипертрофии клеток на первых этапах регенерации, когда у необлученных оперированных животных имело место значительное увеличение размеров клеток, то есть шла активная внутриклеточная регенерация и активизировались процессы синтеза. Также появление аномальных митозов во все сроки эксперимента с применением излучения указывало на участие радиационного фактора в этих патологических процессах. Изменения активности сывороточных трансаминаз указывали на дегенеративные процессы в гепатоцитах экспериментальных животных в первые сутки после облучения и стимуляции печени к регенерации. В последующие сроки их значения приходили в норму, что указывало на активные компенсаторно-восстановительные процессы. Наряду с дегенеративными изменениями, в печени экспериментальных животных наблюдали адаптивные перестройки, связанные с активными пролиферативными процессами в этом органе. Интактная ткань при облучении оказалась более чувствительной к действию радиационного фактора. ЛИТЕРАТУРА 1. Бродский В.Я., Урываева И.В. Клеточная полиплоидия. Пролиферация и дифференцировка. М.: Наука, 1981. 262 с. 2. Гурьев Д.В. Особенности регенерации печени млекопитающих при лучевом воздействии // Сочетанное действие факторов радиационной и нерадиационной природы на растительные и животные организмы. Сыктывкар, 2000. С. 127-130. — (Тр. Коми НЦ УрО РАН; № 164). 3. Косых А.А. К вопросу о механизме резорбции фиброза печени в условиях регенерации // Регенерация печени. Регенерационная терапия болезней печени. Горький, 1985. С. 18-24. 4. Лиознер Л.Д. Теоретические и экспериментальные подходы к изучению регенерации у млекопитающих // Клеточные основы регенерации у млекопитающих. М.: Наука, 1984. С. 4-18. 5. Токин И.Б. Проблемы радиационной цитологии. Л.: Медицина, 1974. С. 55-84.
Логотип -
Начало -
Общие
сведения -
Структура -
Научная деятельность 3839 посещений с 08.04.2002 |