Bulletin of siberian medicine

Вид материалаТезисы

Содержание


Остеопороз и вариации
Влияние природного клиноптилолита
Научный центр клинической и экспериментальной медицины СО РАМН (г. Новосибирск)
Минеральный состав костной ткани
Институт неорганической химии СО РАН, Научный центр клинической и экспериментальной медицины СО РАМН (г. Новосибирск)
Ультраструктура и химический состав почек под влиянием клиноптилолита
Влияние клиноптилолита на функции
Влияние освещенности
Мелатонин и ритмическая организация суточной динамики содержания натрия, калия, кальция в крови, мозге, моче крыс
Клеточные механизмы гидроосмотического эффекта вазопрессина: роль
Подобный материал:
1   ...   6   7   8   9   10   11   12   13   ...   40

vii. физиология почки и водно-солевого обмена

ОСТЕОПОРОЗ И ВАРИАЦИИ
МИНЕРАЛЬНОГО СОСТАВА КОСТНОЙ
ТКАНИ ПРИ ВЛИЯНИИ ТЕРАПЕВТИЧЕСКИХ
ДОЗ ФТОРИДА НАТРИЯ
И МИКРОНИЗИРОВАННОГО
КЛИНОПТИЛОЛИТА


Гайдаш А.А., Костровский В.Г., Габуда С.П.,
Цирельников Н.И., Воронина Н.П., Бабенко О.А.,
Карандашов Н.Г.


Институт неорганической химии СО РАН,
Научный центр клинической и экспериментальной медицины
СО РАМН (г. Новосибирск)


Одним из эффективных способов лечения остеопороза считается длительное (годами) введение фторида натрия, у которого диапазон между терапевтической и токсической дозами весьма узкий. В литературе описана остеогенная активность цеолитов. Среди природных цеолитов клинический интерес представляют клиноптилолиты – каркасные алюмосиликаты, соответствующие основным требованиям лекарственной безопасности. Целью работы было сравнение эффективности коррекции остеопороза с помощью фторида натрия и клиноптилолита. Остеопороз моделировали на самцах крыс Вистар с помощью тестикулэктомии. Микронизированный клиноптилолит получали путем механохимической активации природного цеолитового туфа Холинского месторождения и использовали в качестве кормовой добавки в дозе 0,5-0,7 % от влажной массы рациона. Фторид натрия вводили внутрибрюшинно в дозе 0,5 мг/кг фтор-ионов (ежедневно). Продолжительность опыта – 1 месяц. Минеральные и органические компоненты идентифицировали методами КР (аппарат RFS/100s) и ЯМР 19F спектроскопии. Спектры регистрировали с диафиза бедренных костей, очищенных от костного мозга, надкостницы и эндоста. У здоровых крыс под влиянием клиноптилолита в бедренных костях увеличивается содержание гидроксилапатита (ГАП). Такой же эффект наблюдается и у тестикулэктомированных крыс. При введении фторида натрия тестикулэктомированным крысам содержание ГАП в бедренных костях удерживается на уровне нормы, но достоверно уменьшается содержание карбоната и появляется флюорит, фторапатит и фторорганические соединения. При комбинированном введении фторида натрия и цеолита уменьшается количество всех фтор-содержащих компонентов, а также ГАП. При этом в кристаллической решетке ГАП увеличивается количество карбонатных групп. Выход фтора из костей и их мелование можно связывать с ощелачивающим действием клиноптилолита и активацией костной фосфатазы, что способствует фосфорно-кислому растворению фторапатита, связыванию высвобождающегося фтора кальцием и магнием и выходом наночастиц CaF2 и MgF2, а гидроксилирование внутриостальной воды обеспечивает приоритетное образование карбонатгидроксилапатита. Таким образом, введение в рацион природного клиноптилолита более эффективно, чем применение фторида натрия сдерживает развитие остеомаляции,
а в случае комбинированного применения способствует выведению фтора из костей и препятствует формированию гиперостоза.

ВЛИЯНИЕ ПРИРОДНОГО КЛИНОПТИЛОЛИТА
НА МИНЕРАЛИЗАЦИЮ КОСТНОЙ ТКАНИ
В СИСТЕМЕ МАТЬ-ПЛОД
В УСЛОВИЯХ ПОЧЕЧНОЙ
НЕДОСТАТОЧНОСТИ


Гайдаш А.А., Воронина Н.П., Цирельников Н.И.,
Костровский В.Г., Бабенко О.А.,
Карандашов Н.Г.


Научный центр клинической и экспериментальной медицины
СО РАМН (г. Новосибирск)


Клиноптилолиты проявляют выраженную биологическую активность, не мутагенны, не тератогенны и разрешены к применению в качестве компонентов пищевых добавок. В работе изучали характер влияния клиноптилолита на минерализацию костной ткани в условиях почечной недостаточности. В эксперименте использованы самки крыс Вистар. Состояние почечной недостаточности моделировали путем двухэтапного удаления почек – вначале резецировали верхний и нижний полюса левой почки, а через неделю удаляли правую почку. В итоге остается около 1/3 почечной ткани. Через две недели к ренодефицитовым крысам подсаживали самцов. В качестве энтеросорбента использовали цеолитовый туф Холинского месторождения (50-65 % клиноптилолита) в дозе 0,5 – 0,7 % от влажной массы рациона. Минералогенез оценивали по количеству гидроксилапатита (ГАП) в костях с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния на аппарате RFS/100S. Спектры записывали с нативных образцов бедренных костей матерей и новорожденных крысят. Содержание гидроксилапатита определяли по отношению площадей характерных полос поглощения на частотах 1072 см-1 для групп РО4 и 2881 см-1 для СН. При добавлении цеолита в рацион здоровых самок относительное содержание ГАП в бедренных костях увеличивается до 51,84,6 %, у интактных крыс – 47,53,8 % (проценты от органического компонента кости). Цеолит препятствует развитию постгравидарного остеопороза у здоровых крыс – содержание ГАП в бедренных костях удерживается в пределах 45,23,5 % (при содержании беременных крыс на стандартном рационе количество ГАП снижается до 38,12,1 %). При введении в рацион цеолита в период беременности на фоне почечной недостаточности в костях самок регистрируется более интенсивное образование ГАП – 51,34,2 %, (при содержании крыс на стандартном рационе 34,32,8 %). У крысят, родившихся от ренодефицитовых матерей и содержавшихся в периоде беременности и лактации на стандартном рационе развивается гиперминерализация костной ткани. В первые сутки жизни цеолит сдерживает развитие гиперостоза. При добавлении цеолита в периоде лактации у всех крысят, родившихся от ренодефицитовых матерей независимо от характера питания в периоде беременности, регистрируется повышенное содержание гидроксилапатита. Таким образом, введение цеолита в рацион беременных, как в условиях физиологической нормы, так и при почечной недостаточности препятствует развитию остеопении у матери, а в раннем перинатальном периоде сдерживает гиперминерализацию костной ткани у новорожденных.

МИНЕРАЛЬНЫЙ СОСТАВ КОСТНОЙ ТКАНИ
ПОД ВЛИЯНИЕМ ФТОРИДА НАТРИЯ
И КЛИНОПТИЛОЛИТА


Гайдаш А.А., Костровский В.Г., Габуда С.П.,
Цирельников Н.И., Воронина Н.П., Бабенко О.А.,
Карандашов Н.Г.


Институт неорганической химии СО РАН,
Научный центр клинической и экспериментальной медицины
СО РАМН (г. Новосибирск)


В работе изучали комбинированное влияние клиноптиллолита и фтора на минералогенез. Эксперименты выполнены на самцах крыс Вистар. Микронизированный клиноптилолит получали путем механохимической активации цеолитового туфа Холинского месторождения, который добавляли в корм в дозе 0,5-0,7 % от влажной массы рациона. Фторид натрия вводили ежедневно внутрибрюшинно в дозе 0,5 мг/кг фтор-ионов. Продолжительность опыта – до 2 мес. Элементный состав костей определяли методом атомно-абсорбционной эмиссии. Минеральные и органические компоненты идентифицировали с помощью спектроскопии комбинационного рассеяния на аппарате RFS/100s. Спектры регистрировали с диафиза бедренных костей. Через 24 ч от начала введения клиноптилолита наблюдается увеличение количества гидроксилапатита (ГАП) с 46,64,1 % в контроле до 56,25,1 %. Рост количества ГАП до 77,26,1 % регистрируется на протяжении 1 мес, но через 2 мес содержание ГАП снижается до 52,05,1 %. Такую же динамику имеют и карбонатные группы, относительное содержание которых увеличивается на следующие сутки (в контроле 8,10,7 %), через 1 мес – 12,10,8 %, а через 2 мес наблюдается снижение до исходного уровня – 8,80,7 %. Одновременно в костях увеличивается концентрация кальция до 15,00,05 вес % (в контроле 11,10,02 вес %), кремния до 0,40,004 вес % (в контроле 0,20,002 вес %) и фосфора до 10,60,4 вес % (в контроле 8,20,2 вес %). После отмены клиноптилолита повышенное содержание ГАП (в пределах 55,65,1 %) удерживается до 1 мес. При этом содержание карбонатных групп восстанавливается до исходного уровня быстрее: к 10 сут не превышает 8,90,8 %. У крыс, содержавшихся на стандартном рационе, но которым вводили фторид натрия, через 1 мес содержание ГАП в бедренных костях увеличивается до 90,68,2 %, а далее прогрессивно снижается и к окончанию 2 мес становится меньше чем в норме – 40,23,6 %. Прирост ГАП в костях под влиянием фтора коррелирует с увеличением концентрации в костях кальция (14,40,7 вес %) и фосфора (10,10,01 вес %), концентрация кремния сохраняется в пределах контроля (0,030,001 вес %). При комбинированном воздействии клиноптилолитаа и фторида натрия прирост ГАП более сдержан (60,34,4 %). При этом, достоверно уменьшается количество флюорита, фторапатита и фторорганических соединений.

Таким образом, клиноптилолит стимулирует образование термодинамических устойчивых форм гидроксиилапатита, а при комбинированном воздействии со фтором способствует его выведению и препятствует развитию гиперостоза.

УЛЬТРАСТРУКТУРА И ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ПОЧЕК ПОД ВЛИЯНИЕМ КЛИНОПТИЛОЛИТА

Гайдаш А.А., Цирельников Н.И., Воронина Н.П., Бабенко О.А., Карандашов Н.Г.

Научный центр клинической и экспериментальной медицины
СО РАМН (г. Новосибирск)


Природные клиноптилолиты – каркасные алюмосиликаты из группы цеолитовых минералов разрешены к применению в качестве пищевых добавок. Интерес к почкам в данном случае понятен – цеолиты активно вмешиваются в обмен электролитов и модулируют физико-химические свойства воды. Целью работы было установление характера влияния клиноптилолита на структуру и химический состав почек в условиях нормы. Эксперименты выполнены на самцах крыс Вистар. Микронизированный клиноптилолит получали путем механохимической активации цеолитового туфа Холинского месторождения, который добавляли в корм в дозе 0,5-0,7 % от влажной массы рациона. Продолжительность опыта – 3 месяца. Почки фиксировали в 1 % осмиевой кислоте и заливали в аралдит. Элементный состав тканей почек определяли методом атомно-абсорбционной эмиссии. Количество адениловых нуклеотидов в экстрактах почек определяли энзиматически по Хорсту. У крыс, содержавшихся на цеолитовом рационе, обнаружено: уменьшение объема сосудистых клубочков, утолщение базальной мембраны гломерулярного фильтра, гиперплазия мезангиальных клеток и увеличение их фагоцитарной активности, уменьшение количества педикул и разрежение фильтрационного лабиринта. В цитоплазме эндотелиоцитов гломерулярных капилляров, эпителиоцитов обоих листков боуменовой капсулы повышено количество вакуолей, лизосом, аутофагосом и миелиноподобных структур. В нефроцитах проксимальных канальцев выявлены гигантские вакуоли и повышено количество аутофаголизосом. Дистальные канальцы в области плотного пятна в состоянии спазма, в нефроцитах увеличено количество ядер, что характерно для повышенной активности аппарата macula densa. В просвете собирательных трубочек увеличено количество детрита, а нефроциты подвержены интенсивной вакуолизации и апоптозу. В почечных сосочках наблюдается гиперплазия интерстициоцитов, значительная их часть находится в состоянии апоптоза. Концентрация калия, натрия и магния в почках цеолитовых крыс сохраняется в пределах нормы. Поэтому причину гипервакуолизации клеток, возможно, объяснить повышенной щелочностью воды. Под влиянием клиноптилолита развивается гиперкальциемия и появляется тенденция к повышению концентрации мочевины в плазме крови, а в корковом веществе почек падает концентрации АТФ. Все это создает предпосылки для снижения реабсорбции осмоактивных факторов и повышения осмолярности почечного ультрафильтрата. Таким образом, клиноптилолит, используемый в качестве пищевой добавки, вызывает в почках структурные сдвиги, свидетельствующие о функционировании в режиме напряжения.

ВЛИЯНИЕ КЛИНОПТИЛОЛИТА НА ФУНКЦИИ
ПОЧЕК И ВОДНО-СОЛЕВОЙ ГОМЕОСТАЗ


Герасев А.Д., Луканина С.Н., Святаш Г.А., Айзман Р.И.

Новосибирский государственный педагогический университет (г. Новосибирск)

Клиноптилолит – основной компонент цеолитов Шивыртуйского месторождения являющийся, по сути, их действующим началом. По своей химической природе – это алюмосиликат, имеющий кристаллическую структуру, обладающий сорбционными и ионообменными свойствами. В наших более ранних работах было показано, что использование природных цеолитов (ПЦ) в качестве пищевой добавки снижает экскрецию ионов натрия и калия с мочой, что соответствовало представлениям о связывании ПЦ натрия и калия в кишечнике. Однако более детальное исследование механизма действия ПЦ показало, что в условиях их применения снижается абсорбция калия из ЖКТ вследствие торможения активности апикальных транспортных систем (К-АТФазы, Н\К-АТФазы). Кроме этого, изменение функции почек сопровождалось увеличением титра ряда гормонов – тироксина, альдостерона и инсулина. Поскольку ПЦ имеют полиэлементный состав, определенный геохимическими условиями их формирования и характеризуются значительным набором микроэлементов, которые могут извлекаться и усваиваться организмом, то, на наш взгляд, изменение функции почек и водно-солевого гомеостаза в условиях цеолитной диеты происходит не только в результате физико-химических процессов на цеолитном каркасе, но и вследствие действия микроэлементов на транспортные системы эпителиоцитов кишечника, а также эндокринную систему организма. Так, проанализировав минеральный состав пищи, воды и ПЦ, сопоставив содержание в них микро и макроэлементов, мы обнаружили, что из 24 исследованных элементов 18 поступают в организм в основном c пищей и водой, и только 6 элементов (Al, As, Be, Fe, Li, Pb) привносятся, главным образом, ПЦ. Наиболее существенное различие в элементном составе между пищевым рационом и цеолитной добавкой обнаружено по содержанию Al – в 100 раз, As – 16,2 раза и Pb – 11,5 раз. Было установлено, что в условиях цеолитовой диеты в плазме крови повышается содержание Al, As, Li, в то время как содержание Be, Fe, Pb достоверно не изменялось. В тонком кишечнике обнаружено повышенное содержание Fe, а в печени увеличилась концентрация As. Следовательно, обнаруженные нами ранее изменения функции почек в условиях цеолитной диеты могут быть объяснены не только сорбционными свойствами клиноптилолита, но и следствием поступления микроэлементов в организм. При этом создаются условия как для их прямого действия на внутрипочечные процессы, так и для опосредованного их влияния на почки через изменение состояния эндокринной системы.

ВЛИЯНИЕ ОСВЕЩЕННОСТИ
НА ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ
ФУНКЦИЙ ПОЧЕК У КРЫС


Горанский А.И., Виноградова И.А., Барсукова Е.Ю.

Карельский государственный педагогический университет, Петрозаводский государственный университет
(г. Петрозаводск)


Известно, что постоянное освещение угнетает выработку основного гормона шишковидной железы – мелатонина, который оказывает определенное влияние на регуляцию водно-солевого обмена. Задачей нашего исследования было изучить влияние постоянного освещения на функции почек в онтогенезе. Работа была проведена на 120 белых крысах-самцах линии ЛИО. С месячного возраста I группа животных была помещена в условия постоянного освещения (700-750 лк). II группа являлась контрольной и находилась в условиях стандартного освещения (12:12). Крысы получали стандартный пищевой рацион и имели свободный доступ к воде. У животных определяли вес, суточное потребление корма и воды. Осуществляли сбор суточной мочи и забор крови. Оценку водовыделительной, осоморегулирующей, ионорегулирующей и азотовыделительной функций почек осуществляли по общепринятым комплексам показателей, вычисленными на 100 г массы тела. Исследования в течение 24 мес показали, что в группе, содержащейся в условиях постоянного освещения, уже в возрасте 12 мес отмечались изменения функций почек, характерные для старых животных: повышение экскреции осмотически активных веществ, которое было связано с увеличением экскреции ионов калия за счет их секреции; снижение Na/K коэффициента в моче и уровня мочевины в плазме крови относительно контроля. У крыс контрольной группы подобные изменения возникали в возрасте 20 мес. Таким образом, в условиях постоянного освещения наблюдается ускоренное старение мочевыделительной системы.

МЕЛАТОНИН И РИТМИЧЕСКАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ СУТОЧНОЙ ДИНАМИКИ СОДЕРЖАНИЯ НАТРИЯ, КАЛИЯ, КАЛЬЦИЯ В КРОВИ, МОЗГЕ, МОЧЕ КРЫС
В УСЛОВИЯХ ПОСТОЯННОГО ОСВЕЩНИЯ


Замощина Т.А., Шрейм Х.М., Иванова Е.В.

Сибирский государственний медицинский университет
(г. Томск)


Мелатонин является гормоном эпифиза, образуется в темную фазу суток, регулирует сезонную и суточную динамику нейроэндокринных функций, имеет прямое отношение к организации суточных ритмов сон-бодрствование и температуры тела. Известна контролирующая роль эпифиза в обмене электролитов. В клинической практике мелатонин используется как официнальный препарат для коррекции нарушений сна при трансмеридианных перелетах. Инъекции мелатонина 0,3мг/кг в вечерние часы объективных суток (19.00) животным, содержавшимся в условиях постоянного освещения, ускоряли перестройку ритмов калия в мозге в свободно текущее состояние, но тормозили этот процесс для ритмов содержания кальция в моче и мозге, способствуя их захватыванию собственным 24 ч циклом инъекций. Это позволяет подтвердить существование разных осцилляторов для ритмов содержания калия и кальция в мозге и средах. Кроме того, мелатонин изменял характер и степень межсистемной синхронизации одноименных ритмов. Под его влиянием утрачивались корреляционные связи между калиевыми и кальциевыми ритмами в разных биологических средах, но появлялись положительные корреляции между натриевыми ритмами в мозге и крови. Мелатонин значительно ослаблял внутрисистемную синхронизацию разноименных ритмов в крови, но усиливал таковую в мозге и не изменял её в моче. Кроме того, под влиянием мелатонина в организме сохранялся натрий и кальций, но терялся калий.

особенности экспрессии и функциональной активности эпителиального натриевого канала почки крысы В постнатальном онтогенезе

Кабилова Н.О., Каткова Л.Е., Соленов Е.И.,
Логвиненко Н.С., Иванова Л.Н.


Институт цитологии и генетики СО РАН (г. Новосибирск)

Эпителиальный натриевый канал (ENaC) альдостерон-чувствительных клеток дистального сегмента нефрона, является звеном, лимитирующим скорость реабсорбции натрия почкой. Глюкокортикоид-регулируемая киназа Sgk-1 принимает участие в регуляции активности ENaC. В период молочного вскармливания почки незрелорождающих животных, в том числе и крысы, не способны к гормон-зависимому контролю уровня натрия в организме. Настоящее исследование посвящено изучению возрастных особенностей экспрессии мРНК α-субъединицы ENaC и Sgk-1, а также функциональной активности ENaC в изолированных сегментах кортикальных отделов собирательных трубок нефрона (ССD) незрелых почек 10-ти дневных крысят, по сравнению с взрослыми 60-ти дневными животными. Методом ОТ-ПЦР установлено, что экспрессия гена α-ENaC не изменяется, однако уровень мРНК Sgk-1 на 25 % выше у взрослых животных, по сравнению с 10-ти дневными (р<0,05). С использованием флюоресцентного красителя Na-green на изолированных сегментах ССD показано, что в присутствии амилорида (специфического блокатора ENaC, 10-5М) скорости выхода и входа натрия в клетку достоверно ниже у 10-ти дневных животных (р<0,05). Полученные данные свидетельствуют о наличии возрастных особенностей молекулярных механизмов регуляции функциональной активности эпителиальных натриевых каналов в дистальных сегментах нефрона почки крысы.

Работа поддержана грантом РФФИ 05-04-48371 и грантом ведущей научной школы НШ-1515.2003.4.

Роль ионов Cа2+ в регуляции вазопрессином водной проницаемости базолатеральной мембраны клеток эпителия собирательных трубок почки крыс

Каткова Л.Е., Нестеров В.В., Соленов Е.И., Иванова Л.Н.

Институт цитологии и генетики СО РАН (г. Новосибирск)

Известно, что связывание вазопрессина с V2 рецептором приводит к увеличению количества внутриклеточного Ca2+. Ранее нами было показано, что проницаемость базолатеральной поверхности собирательных трубок достоверно увеличивается после инкубации с десмопрессином- специфическим агонистом V2 рецептора вазопрессина (20 мин, 10-8М). Цель данного исследования – оценить роль увеличения внутриклеточной концентрации ионов Ca2+ в формировании этого эффекта. Измерение водной проницаемости базолатеральной мембраны проводилась методом компьютерной морфометрии, позволяющим оценить величину Pf. Было показано, что преинкубация собирательных трубок почки крысы с хелатором Ca2+ (BAPTA, 50 μМ), который ингибирует увеличение внутриклеточной концентрации ионов Ca2+ , приводит к подавлению эффекта десмопрессина на водную проницаемость базолатеральной мембраны. Как было показано Western-blot анализом, инкубация срезов мозгового вещества почки с десмопрессином (30 мин, 10-8 М) приводила к увеличению содержания αІІPKC в мембраной фракции на 30 %. Таким образом можно сделать заключение, что регуляция концентрации ионов Ca2+ играет важную роль в механизме контроля десмопрессином проницаемости базолатеральной мембраны собирательных трубок почки крысы.

Работа поддержана грантами «Ведущие научные школы» (НШ-1515.2003.4), PФФИ (05-04-48213)

КЛЕТОЧНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ГИДРООСМОТИЧЕСКОГО ЭФФЕКТА ВАЗОПРЕССИНА: РОЛЬ
ГЛИКАНО-ГИДРОЛАЗ


Лавриненко В.А., Шестопалова Л.В., Короткова С.М.

Новосибирский государственный университет
(г. Новосибирск)


Установлено, что в гидроосмотический эффект вазопрессина (АДГ) вовлекаются собирательне канальцы нефрона почки и внеклеточные гликозаминогликаны (ГАГ), степень полимерности которых определяет трансэпителиальный поток воды. Анализ действия вазопрессина на изолированную клеточную суспензию из ткани сосочка почки показал, что гормон вызывает активацию и выход гликано-гидролаз из клеток. Однако до настоящего времени остаются неясными многие звенья цепи, обеспечивающей влияние АДГ на внутриклеточные реакции, происходящие в апикальной мембране, и их связь с системой гиалуронатгидролаз и ГАГ. Целью данного исследования явилось гистохимическое изучение участия β-глюкуронидазы в гидроосмотическом эффекте вазопрессина. Работа проводилась на гомозиготных крысах Brattleboro. У всех исследованных животных обнаружены отложения азокрасителя в виде гранул как в клетках коркового, так и мозгового вещества почки. Их размеры, количество и локализация варьируют в зависимости от типа клетки и зоны почки. В корковом веществе мелкие окрашенные гранулы сосредоточены преимущественно в цитоплазме клеток извитых канальцев. В эпителиоцитах собирательных трубок мозговой зоны почки выявляются как мелкие, так и крупные гранулы. Введение вазопрессина сопровождается типичной антидиуретической реакцией. Увеличивается осмолярность, уплощается эпителий собирательных трубок, уменьшается количество гранул, содержащих β-глюкуронидазу. Полученные данные подтверждают вовлечение β-глюкуронидазы в гидроосмотическое действие вазопрессина, лежащее в основе регуляции концентрирующей функции почек.