Автореферат и диссертация по медицине (14.00.23) на тему:Влияние индукторов ферментов монооксигеназ на процессы повреждения и восстановления печени после ишемии

Р Г Б Ой

, г, |м:ц ( 1.1..! •

МИНИСТЕРСТВО ЗДРАВООХРАНЕНИЯ И МЕДИЦИНСКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИИ НОВОСИБИРСКИЙ МЕДИЦИНСКИЙ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

ЗАХАРОВА МАРИНА ВИКЕНТЬЕВНА

УДК 615.214.22.065:616.361.076.9

ВЛИЯНИЕ ИНДУКТОРОВ ФЕРМЕНТОВ МОНООКСИГЕНАЗ НА ПРОЦЕССЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ПЕЧЕНИ ПОСЛЕ ИШЕМИИ

14.00.23 - гистология, цитология, эмбриология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских ниук

Новосибирск - 1994

/'V / . ' > ' 7' У , ' Л

Центральная научно-исследовательская лаборатория Новосибирского медицинского института

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор В.А. Шкурупий, доктор медицинских наук, профессор О.Р. Грек

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор В.Х. Габитов, кандидат биологических наук, ст. н. сотр. Н.П. Бгатова

Ведущее учреждение: Новосибирский Государственный университет

Защита состоится "_"_1994 г. в_часов на

заседании специализированного совета Д 084.52.02 при Новосибирском ордена Трудового Красного Знамени медицинском институте (630091, Новосибирск-91, Красный проспект, 52, тел. 20-06-53).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Новосибирского ордена Трудового Красного Знамени медицинского института.

Автореферат разослан "_"_1994 г.

Ученый секретарь специализированного совета, доцент

А.Н. Машак

ВВЕДЕНИЕ

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ. Одной из распространении форм нарушений обменных процессов в системе кровь-ткань, приводящих к возникновению и развитию патологических состояний в организме, является состояние гипоксии и ишемии как следствие целого ряда причин (сердечно-сосудистая недостаточность, геморрагический шок, операции на "сухих" органах, трансплантация и т.д.).' ч-

Проблема профилактики ишемического повреждения печени и ее последующей реабилитации является одной из актуальных в гепатоло-гии. Это обусловлено,с одной стороны, ведущей ролью печени в поддержании внутренней среда организма, а, с другой, значительным числом патологических состояний , одним из составных компонентов которых является ишемия печени.

Одним из важных аспектов этой проблемы является защита и стимуляция системы ферментов моноохсигеназ (СЯМ), осуществляющей "детоксикационную" функцию печени, повреждение которой при ишемии играет существенную роль в патогенезе гибели организма в постише-мическом периоде в связи с выходом в системный кровоток высокотоксичных продуктов липоперекисной природа, образующихся и накапливающихся в ишемизированном органе. В этих целях считается перспективным использование индукторов СФМ, повышающих выживаемость животных и обеспечивающих более высокую активность ферментов этой системы в рециркуляционном периоде (Комаров П.Г. и др., 1982, Литвинов В.С., 1985, Биленко М.В., 1989, Рыбакова Т.А., 1990, Fer-гего М.Е. е.а., 1973).

Кроме того, создание функциональной нагрузки на печень и, в частности, путем индукции СЯМ, может быть одним из способов стимуляции внутриклеточных репаративных процессов в постишемическом периоде (Саркисов Д.С., 1977, Солопаев Б.П., 1980, Шкурупий В.А., 1988). Гем более, что рядом авторов показано снижение способности печени к восстановлению после ишемии (Сокирченко И.А., Шкурупий В.А., 1987, Биленко W.B. и др., 1989, Сокирченко И.А., 1990, Lee S. е.а., 1969, HassPigren P.O. е.а., 1982, 1983, Fornander J. е.а., 1985).

Однако, имеющиеся в научной литературе данные не дают оснований для однозначных выводов о влиянии индукции CÍM на процессы

I

повреждения и восстановления печени после ишемии. Исследования проведены, в основном, биохимическими методами и касаются, преимущественно, эффектов фенобарбитала (ФБ), использование которого ограничено рядом его побочных свойств.Это ставит вопрос о необходимости поисков возможных индукторов с более оптимальными свойствами и комплексного изучения их эффектов с привлечением методов морфологии. В качестве одного из таких препаратов можно рассматривать венгерский препарат зиксорин (ЗН), относящийся к группе индукторов СШ, аффекты которого могут быть сопоставимы с 5Б.

ЦЕЛЬ ИССЛЕДОВАНИЯ. Изучить эффективность использования ЗН для коррекции шстишемического повреждения печени.

ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

1. Провести сравнительное изучение структурной организации печени на тканевом, клеточном и субклеточном уровнях организации после введения ФБ и ЗН.

2. Изучить влияние предварительного введения индукторов (ФБ, ЗН) на процессы повреждения и восстановления печени в постишеми-ческом периоде.

3. Исследовать особенности поститемической репаративной регенв-ращрышвни при введении ФБ и ЗН после ишемии.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. Впервые, с использованием световой и электронной микроскопии и морфометрии, проведено сравнительное морфологическое исследование структурной организации печени после введения ФБ и ЗН в норме. Показано, что ЗН вызывает менее выраженный индуктивный ответ печени, но более оптимально стимулирует пластические процессы в гепатоцитах.

Впервые исследована структурная организация печени на тканевом, клеточном и субклеточном уровнях в различные сроки постише-мического периода при введении индукторов СОД до и после ишемии.

Впервые показано, что предварительное введение индукторов СФМ снижает резистентность печени к ишемическому повреждению, выявлена взаимосвязь между выраженностью индуктивного ответа гепатоци-тов и степенью постишемического повреждения печени.

Впервые показано, что создание функциональной нагрузки на печень путем введения индукторов СФМ стимулирует пластические процессы в гепатоцитах нормальной и поврежденной печени. Однако, в зависимости от времени введения индукторов (до или после ишемии)

2

это может иметь позитивный или негативный эффекты на процессы восстановления печени в постишемическом периоде.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ РАБОТЫ. Полученные данные свидетельствуют о том, что индукция сам печени сопровождается структурно-функциональными изменениями в гепатоцитах, способными существенно снизить резистентность печени к повреждающим воздействиям, сопряженным с активацией процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) и фосфолиполиза и, в частности, к ишемии и последующей рециркуляции. Это особенно важно учитывать клиницистам при различных оперативных вмешательствах на печени, связанных с нарушением кровоснабжения органа на достаточно длительный период. Назначение препаратов, способных индуцировать СФМ, при предоперационной подготовке больных или.в раннем послеоперационном периоде может повлечь за собой гибель органа. В то же время, при сроках ишемии, не превышающих критические, полученные результаты могут служить основой для использования индукторов С5М с целью коррекции "детокси-кационной" функции печенйчи стимуляции репаративных процессов в, постишемическом периоде.

Результаты данной работы позволяют также считать ЗН более предпочтительным препаратом, сравнительно с ФБ, в качестве индуктора СФМ и стимулятора пластических процессов в печени и рекомендовать его для клинической практики при необходимости коррекции активности С5М и стимуляции репаративных процессов в печени. ..

ПОЛОЖЕНИЯ, ВЫНОСИМЫЕ НА ЗАЩИТУ:

1. Индукция СФМ ФБ и ЗН сопровождается значительными изменениями структурного гомеостаза в печени на тканевом, клеточном и субклеточном уровнях организации, имеющих адаптивный характер и различающихся по степени выраженности и особенностям их проявления в зависимости от вида индуктора.

2. Предварительное введение индукторов СФМ снижает резистентность печени к ишемии и рециркуляции.

3. Создание функциональной нагрузки на печень путем индукции С® мокэт быть однку из оптимальных способов стимуляции репаративных процессов в оргсШЭ, в частности, при ишемии печени, с учетом временных этапов развития регенераторной реакции органа.

4. ЗН, в качестве индуктора монооксигеназ и стимулятора репаративных процессов в печени, более предпочтителен, чем ФБ, что

3

обусловлено его способностью вызывать более гармоничный индуктивный ответ гёпатоцитов как нормальной, так и ишемизированной печени.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ. Результаты настоящего исследования используются на кафедре фармакологии Новосибирского медицинского института при изучении и коррекции активности СШ печени на ¡различных экспериментальных моделях гипоксии и ишемии и в лекцинном курсе по темам: "Общая фармакология", "Основы фарыа-кокинетики".

Полученные результаты используются в преподавании общей патологической анатомии в разделах "Патология клетки", "Компенсатор-но-щвспособительные процессы".

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на: 2-й Всесоюзной конференции "Система микроциркуляции и гемокоагуляции в экстремальных условиях", Фрунзе, 23-25 октября 1990 г.; 5-й Конференции республик Средней Азии и Казахстана "Проблемы морфологии", Чолпон-Ата, 5-8 сентября 1991 г.; 2-й Всесоюзной конференции "Фармакологическая коррекция гипоксических состояний", Гродно, 1991 г.; 53-й итоговой научной конференции студентов и молодых ученых "Актуальные проблемы современной медицины", Новосибирск, 23 апреля 1992 г.; 54-й итоговой конференции студентов и молодых ученых, Новосибирск, 23 апреля 1993 г.; Международном симпозиуме "Проблемы саногенного и патогенного эффектов экологических воздействий на внутреннюю среду организма", Чолпон-Ата, 5-8 сентября 1993 г.; v Всероссийской конференции по патологии клетки, Москва, 29-30 ноября 1993 г.; 1-й Мевдународной конференции студзнтов и молодых ученых "Актуальные вопросы современной медицины", Бишкек, 19-21 апреля 1994.

Работа выполнена в рамках темы ЦНИЛ "Изучение неспецифиче скит и специфических проявлений острых и хронических нарушений обменных процессов в системе кровь-ткань и разработка эффективных методов их профилактики и коррекции". Гос. per. No 0185.0081056.

ПУБЛИКАЦИИ. По теме диссертации опубликовано II печатных работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, 3-х глав, общего заключения и выводов, списка литературы. Работа изложена на 2Q1Lстраницах машинописного текста, илшвстриро-

4

вана II таблицами, 57 рисунками, из. .них 14 графиков. Список литературы содержитЗ-fSисточника, в том числа иностранных авторов.

Весь материал, представленный в диссертации,^ получен, обработан и проанализирован лично автором.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТУ

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ. В работе использовали 100 крыс-самцов породы Вистар с массой тела 200-250 г, содержавшихся на стандартной лабораторной диете. В качестве модели острой ишемии печени использовали 2-х часовую тотальную ишемию левой и центральной долей печени. Для достижения максимального индуцирупцего аффекта ФБ (натриевую соль)-вводили внутрибрюшинно в дозе 50 мг/кг, I раз н сутки в течение 4-х дней. SH вводили внутрижвлудочно в дозвк 80 мг/кг на твине 80 (20% раствор),1 раз в сутки, в течение 2-х дней. При сравнительном изучении влияния обоих препаратов на ин-тактную печень крыс декапитировали через 24 ч после последнего введения препарата. При предварительном введении индукторов ишемию создавали через 24 ч после последнего введения препарата. Крыс декапитировали через 2, 24 ч и 3 суток после восстановления кровотока. При использован™ индукторов после ишемии препараты начинали вводить через 24 ч рециркуляции. Крцс декапитировали на 3 и 7 сутки постишемического периода.

Объектом исследования была паренхима печени. Образцы печени для исследования брали из края левой латеральной доли. В каждом из исследованных периодов использовали по 5"животных. Контролем служили интактные крысы.

Для светооптических исследований образцы печени фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, обезвоживали в серии спиртов возрастающей концентрации и заключали в парафин.Срезы толщиной 56 мкм окрашивали гематоксилином Майера и эозином, заключали в канадский бальзам (Волкова О.В., Елецкий Ю.К., 1982) и использовали лля определения ооъ&;.:э некрозов с помощью тестовой системы из квадратов при увеличении в 200 раз.

Для исследования в трансмиссинном режиме электронного микроскопа подготовку образцов проводили по общепринятым методикам (Уи-кли Б., 1975, Milloning G., 1961).

5

Полутонкие срезы толщиной I мкм окрашивали толуидиновым синим и использовали для морфометрии с помощью тестовой системы из 25 точек при увеличении в 1000 раз. Ультратонкие срезы изучали в электронном микроскопе лм-юоэ. Для морфометрии использовали по 20 негативных изображений участков цитоплазмы гепатоцитов от каждого животного при конечном увеличении в 35000 и 117000 раз.

Выбор тестовых систем и морфометрии проводили в соответствии с рекомендациями ряда авторов (Христолюбова Н.Б..Автандилов Г.Г., 1980, №е!Ье1 Е.и., 1979). Морфометрическим исследованиям подвергали гепатоциты вне зон некротических изменений. Различия между сравниваемыми средними считали достоверными при Р < 0,05 согласно критерия Стъюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

СРАВНИТЕЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПЕЧЕНИ ПОСЛЕ ВВЕДЕНИЯ ФБ И ЗН В НОРМЕ

Эффект индукции на клеточном уровне после курсового введения ФБ и ЗН проявлялся увеличением объема гепатоцитов за счет преимущественного увеличения объемов их цитоплазмы и в меньшей степени ядер (рис.1). При использовании ФБ объемы гепатоцита, их цитоплазмы и ядер увеличивались соответственно на 74, 77 и 42,7%, а ЗН -на 32, 33 и 27,3%, по сравнению с контролем.

Исследование гепатоцитов на субклеточном уровне показало, что увеличение их объемов было обусловлено процессами гипертрофии за счет гиперплазии цитоплазматических органоидов, о чем свидетельствовали показатели суммарных объемных плотностей цитоплазматических органоидов и концентрации их мембран (табл.1). Доминирующим структурным признаком индуктивного ответа гепатоцитов на введение обоих препаратов, в соответствии с данными литературы, была гиперплазия гладкого эндоплазматического ретикулума (ГЭР), что сочеталось с увеличением концентрации цитохрома Р-450 и повышением функциональной активности СФМ^ . Так, при индукции ФБ объемная и ■поверхностная плотности ГЭР увеличивались соответственно в 3 и 2,6 раза, ЗН - в 2,4 раза и на 64,6Ж, по сравнению с контролем (табл.1). Вместе с тем,в системе, которой является клетка, гиперРезультаты получены к.м..н. Т.А. Рыбаковой в совместном эксперименте . ^

плазия ГЭР и активация СФМ сопровождались сходными для обоих препаратов структурно-функциональными перестройками в других компар-тментах клетки, различавшихся по степени их выраженности в каждом из компартментов. Это проявлялось усилением пластических процессов в гепатоцитах в целом и, как следствие, гиперплазией всех ци-топлазматических органоидов, обусловливающих гипертрофию гепато-цитов и увеличение доли паренхимы в печени. Кроме того, индукция СФМ ФБ и ЗН приводила, по-видимому, к переориентированию путей синтеза энергии на гексозомонофосфатный шунт и гликолиз, следствием чего было синение энергообразущей функции митохондрий (наиболее выраженное при использовании ФБ), накопление гликогена в гепатоцитах (табл.1).

Однако, при индукции ФБ гиперплазия ГЭР, видимо, связана с перераспределением пластического материала в его пользу, т.к. суммарная концентрация мембран органоидов без ГЭР и КГ уменьшались на 20% (табл.1). При индукции ЗН этот показатель достоверно не отличался от контроля (табл.1), что свидетельствовало о пропорциональной гиперплазии всех цитоплазматических органоидов в гепатоцитах этой группы крыс. Уменьшение численной плотности прикрепленных рибосом при индукции № (табл.1) свидетельствовало о снижении и внешнесекреторной функции гепатоцитов этой группы крыс. При использовании ЗН этот показатель также достоверно не отличался от контроля.

Следует отметить, что наряду с количественным увеличением мембран ГЭР после введения ФБ и ЗН имели место и изменения фосфоли-пидного компонента мембран в сторону повышения абсолютного содержания полиненасыщенных жирных кислот (в обоих случаях), а при использовании ФБ - и относительного их содержания^ . Это, наряду с особенностями функционирования СФМ (с образованием активных форм 0£), создает благоприятные условия для интенсификации процессов ПОЛ и фосфолиполиза, особенно в условиях, способствующих их активации.

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о значительных изменениях структурного гомеостаза в печени на тканевом, клеточном и субклеточном уровнях организации после введения ФБ и ЗН,

1 Результаты получены к.м.н. Т.А. Рыбыковой в совместном эксперименте .

(ооо '5000 4000 -3000 2000 ■ 1000

ш

О объем цитоплазмы О объемядра

контроль

фенобарбитал

зиксорин

Рис.1. Изменения объемов гепатоцитов после введения ФБ и ЗН.

' По оси абсцисс - группы крыс; по оси ординат - объемы гепатоцитов, их ядер и цитоплазмы в мкм^.* - достоверное отличие от контроля.

Рис.2. Результаты морйоглзтрии зон некрозов в печени крыс после 2-х часовой 1ше;,ши и на фоне предварительного введения ФБ и ЗН.

По оси ординат - объем некрозов (.%}: по оси абсцисс -время 'после ишемии. Здесь и на рис.3-5 группы крыс: И - после "чистой" ишеши, ФБ+-И - с введением уб до ишемии, ЗН+И - с введением ЗН до ишеши.

Таблица I Результаты морфометрш ультраструктур гепатоцитов после введения ФБ и ЗН (М л ш)

условия эксперимента"

Ш/олодисаппдо параметры Контроль Введение ФБ Введение ЗН

Митохондрии: 31,3+0,95 24,0+1,08* 28,7+0,94

наружная мембрана 1,54+0,04 1,14+0,04* 1,42+0,04*

внутренняя 5,34±0,33*

мембрана 7,1910,30 7,58±0,42

ГЭР \ 3,8±0,47 11,5+1,13* 9,1±0,86*

1,66+0,14 3,81±0,33* 2,73±0,22*

ШЭР 12,4±0,90 13,5+1,72 16,4+1,04*

4,4910,20 3.57+0,26* 5,01+0,25

Рибосомы:

прикрепленные 36,6±2,80 28,0+1,90* 38,5±2,53

свободные 26,8^:1,90 22,7+1,90 23,7+1,75

полисомы 5,2+0,37 8,3+0,58* 7,1+0,52*

Гликоген 12,3+0,66 25,7+0,92* 22,1+0,75*

всех цитоплазма 57,3+1,73*

тических органоидов 51,2+1,54 51,7+2,12

цитоплазмати-

ческих органоидов без ГЭР и КГ 45,6+1,30 39,0+1,70* 48,1+1,41

ЕЭ - всех цитоплазма- 17,0+0,55*

тических органоидов 15,3±0,42 14,0+0,54

2Гзу- цитоплазмати-

ческих органоидов без ГЭР и КГ 13,2+0,36 10,0+0,42* 14,0+0,49

Примечание. Здесь и в табл.2- объемная плотность(%); Б^гове-рхностная плотность (ккм2/мкм3); £уу-суммарная объемная плотность органоидов: митохоп^рий, пероксисом, лизосом, ГЭР, ЮР, комплекса гольдки (КГ) суммарная концентрация мембран органоидов: нгружной и внутренней мембраны митохондрий, ГЭР, ШЭР, КГ

(мкм^/мкм цитоплазмы); ^-количество рибосом в

I мкм2

площади

среза цитоплазмы; *- достоверное ^отличие от контроля.

имепцих, вероятно, адаптивный характер в условиях усиления функциональной нагрузки на орган путем индукции ОФМ.

Особенности структурно-функционального состояния гепатоцитов индуцированных крыс, отмеченные выше, видимо, обусловили и большую чувствительность гепатоцитов и всей печени в целом к ишемии и рециркуляции, повреждающее действие которых опосредовано повреждением мембранных структур гепатоцитов вследствие активации процессов ПОЛ и фосфолиполиза (Ыеерсон Ф.3.,1984, Биленко М.В.,1989, Farber J.L. е.а.,1981, Trump В.Р.е.а., 1981).

ВЛИЯНИЕ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ ИНДУКТОРОВ ОФМ НА СТРУКТУРНУЮ ОРГАНИЗАЦИЮ ПЕЧЕНИ В ПОСТИШЕЖЧЕСКОМ ПЕРИОДЕ

При введении индукторов до ишемии через 2 ч рециркуляции отмечали однотипные изменения ультраструктур гепатоцитов во всех 3-х грушах, что проявлялось утолщением и разрыхлением мембранных структур (особенно митохондрий, шероховатого эндоплазматического ретикулума (ШЭР), ГЭР), отеком и просветлением матрикса митохондрий и пероксисом, фрагментацией и отеком полостей и канальцев ГЭР и ШЭР, усилением аутофагических процессов и накоплением липидов в цитозоле. .Следует отметить, что отек- органелл был выражен значительно больше в гепатоцитах крыс, предварительно индуцированных ФБ и ЗН, что, вероятно, обусловило и большее повревдение ткани печени в этих группах через 24 ч рециркуляции (рис.2). Причем, постишемическое повреждение печени в определенной степени коррелировало с выраженностью индуктивного ответа гепатоцитов. Так, объем поврежденной ткани печени через 24 ч рециркуляции в группе с введением ФБ увеличивался в 5,7 раза, при использовании ЗН - на 63,4%, по сравнению с "чистой" ишемией. В то же время, на 3 сутки постишемического периода объем поврежденной ткани печени в группе с введением ФБ уменьшился в 3,8 раза, при использовании ЗН - на 26%, тогда как после "чистой" ишемии этот показатель имел тенденцию к увеличению, что свидетельствовало об интенсификации восстановительных процессов в печени в группах с введением индукторов до ишемии.

В этой связи, интерес представлял анализ компенсаторных процессов в оставшихся гепатоцитах, направленных на восстановление утраченных функций в связи с нарушением структурного гомеостаза в

10

Таблица2

Результаты моргуометрии ультраструктур гепатоцитов в различные периоды после ишешш и на фоне предварительного введения ФБ и ЗН (М +т )

Группы крыс Время после ишемии Изученные параметры

ШЗР <8Т ) Рибосомы прикрепленные Рибосомы свободные №д ) Полисомы (нА )

Контроль - 15,3 + 0,4 4,5 + 0,20 36,6 + 2,8 26,8 + 1,9 5,2 + 0,4

1 2 3 2 часа 15,6 + 0,2 16,2 + 0,2* 16,1 ± 0,5 5,3 + 0,25* 7,6 + 0,29* 6,5 + 0,27* 40,5 ± 2,7 45,8 + 3,1* 36,2 + 2,5 29,9 + 2,1 27,4 ± 1,7 28,0 + 1,7 4,6 + 0,4 5,3 + 0,4 4,9 + 0,5

1 2 3 24 часа 16,2 ± 0,5 19,4 ± 0,7* 18,7 ± 0,6* 4,8 ± 0,24 5,7 ± 0,35* 5,1 ± 0,27* 27,0 ± 1,9* 28,5 + 2,8* 31,5 + 2,6 36,6 ± 2,6* 37,8 ± 3,3* 25,4 + 1,7 10,6 + 1,4* 7,5 + 0,7" 4,5 + 0,3

1 17,6 ± 0,5* 6,0 ± 0,23* 57,0 £ 2,8* 48,5 13,1* 8,3 ±0,6*

2 3-е 19,1 ± 0,6* 6,9 ± 0,28* 53,6 ±3,5* 40,4 ± 2,5* 6,7 ± 0,5*

3 суток 21,4 ±0,7* 6,7 ± 0,30* 52,0 ±3,5* 43,4 ±3,7* 7,8 ±0,6*

Примечание. Группы крыс: I - после часовой ишемии печени, 2-е введением ФБ до ишемии,

• 3-е введением ЗН до ишемии.

/

10000 9000 6000 7000 (ООО (ООО 4000 3000 2000 1000 О

ОБЪЕМ ГЕПАТОЦИГА

контроль 2 ч

24 ч

3 сутки

0И Вфб»и Озн»и

Рис.3. Изменения-объемов гепатощтов после 2-х часовой

ишемии и на фоне предварительного введения ФБ и ЗН.

По оси ординат - объемы гепатощтов (в мкм ); по оси абсцисс - время после ишемии.

160000 140000 120000

20000 0

ЕЭи

ОФБ*И □зжи

4

контроль

2ч

24 ч

Зсут.

Еио.4. Изменения суммарной площади поверхности мембран органоидов в I гепатоците после 2-х часовой ишемии и на фоне предварительного введения ФБ и ЗН.

По оси ординат - суммарная площадь поверхности мембран органовдов в I гепатоците (в мкм*'); по оси абсцисс - время после ишемии.

Он

□ «РБ+И

Озн*и

А

контроль

2ч

24 ч

Зсут.

4

3.5 ■■ 3 -2.5 2

1.5 1. 0.5 О

А

Ви

□фб»и Оэн.и

А

¿1

контроль

2ч

24ч

Зсут.

Рис.5. Изменения параметров ГЗР гепатоцнтов в динамике пост-

ишемического периода после 2-х часовой ишемии печени

и на фоне предварительного введения ФБ и ЗН.

По оси ординат - а)--объемная плотность ГЗР в % от объема цитоплазмы, В)- поверхностная плотность ГЗР в мкм^/мкм^; по оси абсцисс - время после ишемии.

органе.

Для оценки интенсивности пластических процессов, реализуемых на субклеточном уровне, при формировании репаративного ответа использовали показатель суммарной концентрации мембран органоидов, количество свободных и прикрепленных рибосом, свободных полисом в гепатоцитах вне зон некротических изменений.

В гепатоцитах индуцированных крыс суммарная концентрация мембран органоидов превышала соответствующие показатели после "чистой" ишемии и в контроле через 24 ч и на 3 сутки рециркуляции (табл.2), что свидетельствовало о более высоком уровне пластических процессов в гепатоцитах этих групп. Учитывая объемы гепатоци-тов крыс с предварительным введением ФБ и ЗН, превышавшие аналогичный показатель после "чистой" ишемии через 24 ч рециркуляции в обеих группах, а на 3-й сутки наиболее выраженный при использовании ЗН (рис.3), можно полагать, что функциональная активность индуцированных гепатоцитов также была более высокой в этих грушах. В пользу такого предположения свидетельствовали показатели суммарной площади поверхности мембран органоидов гепатоцитов индуцированных крыс, превышавшие аналогичные как после "чистой" ишемии, так и в контроле (рис.4).

Активация внутриклеточных репаративных процессов обеспечивала восстановление ультраструктур гепатоцитов через 24 ч после ишемии и гиперплазию цитоплазматических органоидов на 3-й сутки рециркуляции во всех 3-х группах.

Однако, при индукции ФБ как и после "чистой" ишемии через 24 ч рециркуляции в гепатоцитах отмечали морфологические признаки переориентации пластических процессов в сторону усиления синтеза белков для "собственных нужд" клеток в ущерб синтезу белков на "экспорт", что проявлялось увеличением численной плотности свободных рибосом и полисом и снижением численной плотности прикрепленных рибосом в обеих группах (табл.2) в этот период. Только на 3-й сутки после ишемии увеличение численной плотности прикрепленных рибосом и гиперплазия ШЭР в гепатоцитах этих групп (табл.2) свидетельствовали об активации их внешнесекреторной функции.

При использовании ЗН, начиная с 1-х суток рециркуляции, репа-ративные процессы в гепатоцитах характеризовались активацией пластических процессов как для "собственных нужд", так и для выпол-

14

нения внешнесинтетических функций, о чем свидетельствовало достоверно не отличавшееся от контроля количество всех типов рибосом на всех исследованных сроках рециркуляции (табл.2) .

Следует отметить изменения СФМ в динамике постишемического периода, структурным эквивалентом которой (в определенной степени) можно рассматривать ГЭР. Обращали на себя внимание, во-первых, однотипность изменений параметров ГЭР (объемной и поверхностной плотностей), а, во-вторых, деградация мембран ГЭР к 3-м суткам после ишемии (рис.5) во всех 3-х группах. Однако, содержание мембран ГЭР на всем протяжении постишемического периода было выше в гепатоцитах крыс, индуцированных-ФБ и ЗН (рис.5), что позволяло предположить большую функциональную активность СФМ в гепатоцитах этих групп и согласовывалось с результатами биохимического исследования, свидетельствовавшими о более высокой активности этой системы в печени индуцированных крыс1..

В связи с тем, что введение индукторов до ишемии усугубляло степень постишемического повреждения печени, но стимулировало внутриклеточные репаративные процессы, была предпринята попытка их использования в постишемическом периоде.

ОСОБЕННОСТИ МОРФОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ В ПЕЧЕНИ ПОСЛЕ ИШЕМИИ.

ПРИ ВВЕДЕНИИ ФБ И ЗН В ПОСТИШЕМИЧЕСКОМ ПЕРИОДЕ

Результаты морфометрии гистологических срезов показали, что объем поврежденной ткани на 3-й сутки после ишемии в группах с использованием индукторов был больше, чем после "чистой" ишемии, особенно при использовании ЗН (на 46%)(рис.6), что свидетельствовало об "отсроченном" некробиозе в ткани печени крыс этих групп. Однако, на 7-и сутки в группе с использованием ЗН отмечали интенсификацию восстановительных процессов, что проявлялось ускорением резорбции некротических масс (уменьшение объема поврежденной ткани в 6,8 раза) и наименьшим повреждением органа в этот период (рис.6). При использовании ФБ отмечали замедление скорости резорбции некрозов.

Таким образом, создание функциональной нагрузки на печень при тяжелых ишемических повреждениях путем индукции (Ж в раннем пос-

1 Результаты получены к.м.н. Т.А. Рыбаковой в совместном эксперименте.

Рис.6. Результаты ыорфометрии гистологических, срезов печени после 2-х часовой ишемии и при введении ФБ и ЗН в гостишемическом периоде.

По оси абсцисс-объем поврежденной.ткани печени (некрозы+инфи-

льтраты); по оси ординат- время после ишемии.

тишемическом периоде может иметь негативные последствия вследствие, видимоГ "срыва" адаптационных механизмов (Меерсон Ф.3.,1981) в части оставшихся гепатоцитов и усугубления в них деструктивных изменений, обусловливающих "отсроченный" некробиоз ткани печени.

В заключение следует отметить, что несмотря на значительный прогресс в раскрытии механизмов ишемического и рециркуляционного повреждений печени, еще далеко до полного понимания роли всех факторов, оказаванцих влияние на течение восстановительного периода.

Однако, полученные результаты могут служить основой для целенаправленного использования индукторов СФМ в клинической практике при необходимости стимуляции "детоксикационной" функции и пластических процессов в печени при различных патологических состояниях. Тем более, что введение индукторов до ишемии печени,является, по-видимому, средством выбора, способствуя выживанию организма, но усугубляя повревдение самого органа в постишемическом периоде.

16

выводы

1. Изменения структурного гомеостаза в ткани печени на тканевом, клеточном и субклеточном уровнях организации в связи с индукцией СФМ 46 и ЗН являются'морфологическим эквивалентом' адаптации органа к функциональной нагрузке.

1.1. Доминирующим структурным признаком индуктивного ответа печени на введение обоих препаратов является гипертрофия гепато-цитов, обусловленная гиперплазией: внутриклеточных структур; преимущественно ГЭР, что сопряжено с увеличением объемной доли паренхимы печени.

1.2. Введение ®3 сопряжено с гиперплазией ГЭР и морфологическими признаками снижения энергообразупцей функции митохондрий, и: внешнесинтетической функции гепатоцитов.

1.3. Введение ЗН приводит к усилению пластических процессов в гепатоцитах, реализующихся гармоничной гиперплазией всех цитоплазма тических органоидов.

2. Полученные данные свидетельствуют о том, что в системе, которой является клетка, при изменении одной из ее дискретных функций, возможна достаточно большая "ассиметрия" элементов» обеспечивающих структурный гомеостаз.

3. Выраженность и особенности ответа гепатоцитов на введение индукторов С®1 определяют степень постишемического повреждения печени, обусловленного повреждением мембран органоидов вследствие активации процессов ПОЛ и фосфолиполиза в условиях ишемии и рециркуляции органа.

3.1. Предварительное введение обоих индукторов усугубляло степень постишемического повреждения печени, что проявлялось увеличением объема некрозов через 24 ч рециркуляции. Наибольшим пос-тишемическое повреждение печени было у животных, предварительно индуцированных ФБ.

4. Функциональная нагрузка на печень путем введения.индукторов СФМ, в зависимости от времени их введения,-может-окааывать как позитивный так и негативный эффекты на процессы восстановления печени в постишемическом периоде.

4.1. Предварительное введение индукторов (до ишемии), наряду с особенностями воздействия на механизмы йшемического и рециркуляционного повреждений, обеспечивает структурную основу для реа-

17

лизации повышенной функциональной активности гепатоцитов и, в частности, "детоксикационной", по сравнению с "чистой" ишемией.

4.2. Введение ФБ и ЗН до ишемии стимулировало процессы репа-ративной регенерации, что проявлялось ускорением резорбции некротических масс и более высоким уровнем пластических процессов в гепатоцитах.

4.3. Введение индукторов в постишемическом периоде сопровождалось "отсроченным" некробиозом ткани печени и последующей интенсификацией восстановительных процессов.

5. Введение индукторов СФМ до ишемии с целью стимуляции репа-ративных процессов,по-видимому, целесообразно при условии прекращения кровотока в печени, не приводящего к необратимым изменениям в органе.

6. Индукция С4М в постишемическом периоде может быть одним из способов стимуляции репаративных процессов в печени при введении индукторов СФМ не ранее 3-х суток рециркуляции.

7. ЗН, сравнительно с ФБ, вызывает менее выраженный индуктивный ответ печени, но более оптимально стимулирует пластические процессы в гепатоцитах как нормальной, так и поврежденной печени, что позволяет отдать ему предпочтение и рекомендовать для клинической практики при необходимости стимулировать СФМ и/или репа-ративные процессы в печени при различных патологических состояниях и, в частности, при ишемии органа.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТБМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Захарова М.В. Морфологические аспекты коррекции постишеми-ческих изменений в печени индукторами системы ферментов моноокси-геназ // Система микроциркуляции и гемокоагуляции в экстремальных условиях: Тез.докл. 2-й Всесоюз. конф.-Фрунзе.-1990.-С.I2I-I22.

2. Захарова М.В., Шкурупий В.А. Морфологическое исследование пластических процессов в паренхиме печени при использовании фенобарбитала и зиксорина // Проблемы морфологии:Тез. докл. 5-й конф. республик Средней Азии и Казахстана.-Чолпон-Ата.-1991.-С.89-90.

3. Шкурупий В.А., Рыбакова Т.А., Захарова М.В., Грек O.P. Роль индукции цитохрома Р-450 при ишемическом повревдении печени // Фармакологическая коррекция гипоксических состояний:Тез. докл. 2-й Всесоюз. конф.-Гродно.-1991.-С.34-35.

18

4. Захарова M.В. Морфологическое исследование коррекции пост-ишемических изменений в печени индукторами система ферментов ма-нооксигеназ // Актуальные проблемы современной медицины:Тез.докл. 53-й итоговой конф. молодых ученых.-Новосибирск.-1992.-С.18.

5. Захарова М.В., Шкурупий В.А. Морфологическое исследование клеток печени крыс после введения фенобарбитала и зиксорина // Бюл. экспер.биол.-1992.-N ю.-С.409-410.

6. Захарова М.В. Влияние фенобарбитала и зиксорина на процессы восстановления печени после ее ишемии //Тез. докл. 54-й науч. конф. студентов и молодых ученых.-Новосибирск.-1993.-С.7.

7. Захарова М.В., Шкурупий В.А. Влияние индукторов моноокси-геназной системы ферментов на субклеточные процессы восстановления печени после ишемии // Проблемы саногенного и патогенного эффектов экологических воздействий на внутреннюю среду организма: Тез.докл. Меадунар. симпоз.-Чолпон-Ата.-1993.-С.93.

8. Захарова М.В., Шкурупий В.А. Влияние индукторов ферментов монооксигеназной системы на процессы повреадения и восстановления печени после ишемии // V Всерос. конф. по патологии клетки: Тез. докл.-Москва.-1993.-С.50-51.

9. Грек O.P., Рыбакова Т.А., Шарапов В.И., Захарова М.В., Шкурупий В.А. Коррекция детоксицирупцей функции печени фенобарбиталом и зиксорином до и после ее ишемии // Экспер. и клин, фармакология .-1993.-Т.56, N 5.-С.30-33.

10. Захарова М.В., Шкурупий В.А., Грек O.P. Влияние предварительного введения фенобарбитала и зиксорина на репаративные процессы в паренхиме печени крыс после ее ишемического повреадения // Бюл. эклер, биол.-1994.-N 2.-С.185-188.

11. Захарова М.В., Рыбакова Т.А. Морфо-функциональное исследование постишемических изменений в печени крыс при индукции монооксигеназной системы фенобарбиталом и зиксорином // Актуальные вопросы современной медицины:Тез. докл. I Меадунар. конф. студентов и молодых учены^.-Бишкек.-1994.-С.56-57.