Биохимические показатели крови в оценке степени тяжести состояния организма при экспериментальном подпеченочном холестазе у крыс
Автор: Емельянчик Сергей Владимирович, Рубцов Георгий Константинович, Безручко Наталья Валериановна, Лапина Галина Петровна
Журнал: Вестник Тверского государственного университета. Серия: Биология и экология @bio-tversu
Рубрика: Биохимия
Статья в выпуске: 4, 2015 года.
Бесплатный доступ
Исследованы биохимические показатели крови для выявления их маркерных изменений в оценке степени тяжести состояния организма при подпеченочном холестазе в отдаленные периоды наблюдений (7, 9, 15, 25, 50 с после моделирования), характеризующие степень участия изученных параметров в процессах адаптации на сложившиеся условия в организме крыс. Повышенная активность аланинаминотрансферазы и щелочной фосфатазы в крови с 7 по 25 сут эксперимента могут служить маркерными тестами подпеченочного холестаза на фоне повышенного уровня билирубина (особенно его непрямой фракции) плазмы крови в течение всего эксперимента. Начиная с 25 сут экспериментального подпеченочного холестаза отмечена некоторая компенсация метаболических нарушений, хотя полной нормализации не наблюдалось, что может быть вязано с начавшейся реканализацией желчных протоков.
Подпеченочный холестаз, биохимические показатели, кровь, крысы
Короткий адрес: https://sciup.org/146116616
IDR: 146116616
Текст научной статьи Биохимические показатели крови в оценке степени тяжести состояния организма при экспериментальном подпеченочном холестазе у крыс
Введение. В работах С.М. Зиматкина и С.В. Емельянчика была найдена связь выявленных морфологических нарушений головного мозга с нарастанием эндотоксикоза в организме в условиях холестаза (Емельянчик, Зиматкин, 2011, 2012; Emel’yanchik, Zimatkin, 2014). Их результаты согласуются с данными других авторов (например, Assimakopoulos et al., 2010). Упомямнутыми авторами проведена оценка выраженности эндогенной интоксикации по содержанию тирозинсодержащих пептидов (ТСП) в сыворотке крови и головном мозге у крыс спустя 2-10 сут после моделирования острого полного подпеченочного холестаза. Ими показаны изменения этого показателя эндогенной интоксикации в динамике наблюдений: содержание ТСП в плазме крови на протяжении всего эксперимента оставалось повышенным. Содержание тирозинсодержащих пептидов в мозге крыс
Вестник ТвГУ. Серия "Биология и экология". 2015. № 4 во все периоды после перевязки общего желчного протока, за исключением 2 сут, было понижено (Емельянчик и соавт., 2015).
Была также проанализирована роль нарушений окислительной модификации белков и липидов в мониторинге внутрипеченочного и внепеченочного холестаза, а также обоснованы методологические подходы разработки модельных биологических систем для оценки степени тяжести состояния организма при подпеченочном холестазе (в эксперименте in vitro) (Рубцов и др., 2015).
Вместе с тем, остается актуальным исследование биохимических показателей крови для выявления их маркерных изменений в оценке степени тяжести состояния организма при подпеченочном холестазе в отдаленные периоды наблюдений (15, 25, 50 сут после моделирования).
В нашем исследовании мы задались целью определить активность некоторых ферментов в плазме крови, а также содержание в ней холестерина и билирубина - показателей степени тяжести подпеченочного холестаза у крыс в динамике наблюдений.
Методика. Исследование проведено на 70 беспородных белых крысах самцах массой 225±25 г. Опытным животным (35 крысы) операционным путём под эфирным наркозом перевязывали общий желчный проток на 4-5 мм ниже места слияния долевых протоков с полным пересечением его между двумя шёлковыми лигатурами. Крысам контрольной группы (35 крысы) проводили те же манипуляции, только проток не перевязывали, так что оставался физиологический отток желчи в течение всего эксперимента.
Спустя 7, 9, 15, 25 и 50 сут животных (по 14 в каждой группе) выводили из эксперимента с соблюдением требований международных конвенций о гуманном обращении с животными в условиях лабораторных исследований.
Из гепаринизированной крови получали плазму, биохимические исследования проводили общепринятыми методами (Камышников, 2002). Определяли количество или активность: холестерина (ммоль/л), билирубина (общего, прямого и непрямого) (мкмоль/л), аспартатаминотрансферазы (АсАТ; L-аспартат: 2-оксоглутаратаминотрансфераза; КФ 2.6.1.1), аланинаминотрансферазы (АлАТ; L-аланин: 2-оксоглутарат-аминотрансфераза; КФ 2.6.1.2), щелочной фосфатазы (ЩФ; фосфомоноэстераза 1, фосфогидролаза ортофосфорной кислоты; КФ 3.1.3.1), лактатдегидрогеназы (ЛДГ; L-лактат; НАДоксидоредуктаза, КФ 1.1.1.27). Все показатели в U/L и лактатдегидрогеназы (ЛДГ) - в E/L. Расчет, произведенный в международных единицах соответствовал для 1 U/L- 16,67 нмоль/(с-л), а для 1 E/L - 16,67 нмоль/л (с-л). Работу проводили в лабораториях УЗ «Гродненская областная детская клиническая больница» и УЗ «Гродненская клиническая больница № 1» используя биохимический микроанализатор Architect С 8000 (Abbott Laboratories, США) и Biological Alkali Micro-Analyzer, Type: ОР-266/1 (Radelkis, США).
Статистическую обработку полученных результатов проводили методами непараметрической статистики (U-критерий Манна-Уитни, по тексту - медиана и интерквартильный ранг (Me±IQR) с использованием программы Statistica 6.0 for Windows. Значимыми считали различия между сравниваемыми группами при р<0,05.
Результаты и обсуждение. Через 7 сут холестаза активность АлАТ увеличилась на 47,8% (Z=-3,13; р=0,002), ЛДГ - на 10,3% (Z=-3,13; р=0,002), ЩФ - на 45,5% (Z=-3,13; р=0,002). Количество холестерина возросло на 16,6% (Z=-2,43; р=0,015). Общий билирубин вырос в 7,3 раза (Z=-3,13; р=0,002), а непрямой - в 4,7 раза (Z=-3,13; р=0,002).
На 9 сут активность АлАТ увеличилась на 49,9% (Z=-3,13; р=0,002), ACT - на 3 8,5% (Z=-3,13; р=0,002), ЛДГ - на 47,4% (Z=-3,13; р=0,002), ЩФ - в 2,6 раза (Z=-3,13; р=0,002). Количество холестерина повысилось и составило 133,3% (Z=-2,68; р=0,007) от контрольных значений. Общий билирубин вырос в 7,5 раза (Z=-3,13; р=0,002), непрямой - в 4,7 раза (Z=-3,13; р=0,002).
На 15 сут холестаза активность АлАТ увеличилась в 2,1 раза (Z=-3,13; р=0,002), ACT - на 64,0% (Z=-3,13; р=0,002), ЛДГ - в 3,0 раза (Z=l,98; р=0,048). Количество холестерина повысилось на 42,7% (Z=-2,56; р=0,011). Общий билирубин вырос в 9,1 раза (Z=-3,13; р=0,002), а непрямой - в 5,1 раза (Z=-3,13; р=0,002).
Подпеченочный холестаз вызывает в организме прерывание энтерогепатической циркуляции компонентов желчи, что приводит к изменению практически всех исследованных биохимических показателей в сыворотке крови. Это согласуется с данными Кизюкевич (2005), показавшего подобные сдвиги не только в крови, но и во всех органах и тканях организма.
Как видно из табл. 1, длительный срок после перевязки общего желчного протока приводит к улучшению исследованных показателей. Однако к 50 сут (табл. 2) происходит нормализация практически всех показателей. Это связано с явлениями реканализации желчных протоков - своевременным прорастанием желчных протоков, восстановлением энтерогепатической циркуляции компонентов желчи и сохранением, тем самым, жизни. Отстутвие прорастания обходных желчевыводящих протоков или его позднее завершение привели бы животных к гибели.
Таблица 1
Некоторые биохимические показатели сыворотки крови через 25 сут после перевязки общего желчного протока (Me±IQR)
Показатель |
Контроль (п=7) |
Опыт (п=7) |
Z |
р |
|
Холестерин, ммоль/л |
2,01±0,31 |
2,20±0,9 ** |
-2,68 |
0,007 |
|
Билирубин, мкмоль/л |
прямой |
— |
2,9±3,4 ** |
-3,13 |
0,002 |
непрямой |
10,2±0,9 |
12,1±3,8 * |
-2,24 |
0,025 |
|
общий |
10,2±0,9 |
15,0±7,1 ** |
-3,13 |
0,002 |
|
АсАТ, U/L |
202,1±15,0 |
281,7±76,3 ** |
-3,13 |
0,002 |
|
АлАТ, U/L |
82,4±7,8 |
120,5±33,3 ** |
-3,13 |
0,002 |
|
ЩФ, U/L |
251,1±32,4 |
552±130,1** |
-3,13 |
0,002 |
|
ЛДГ, E/L |
719,0±51,0 |
994,0±199,0 ** |
-3,13 |
0,002 |
Примечание. * - р < 0,05; ** - р < 0,01 по сравнению с контролем; (-) -прямой билирубин отрицательный.
Таблица 2
Некоторые биохимические показатели сыворотки крови через 50 сут после перевязки общего желчного протока (Me±IQR)
Показатель |
Контроль (п=7) |
Опыт (п=7) |
Z |
Р |
|
Холестерин, ммоль/л |
2,01±0,05 |
2,11±0,09 |
-1,41 |
0,16 |
|
Билирубин, мкмоль/л |
прямой |
— |
0,4±2,15 * |
-2,24 |
0,025 |
непрямой |
9,3±1,8 |
9,2±1,7 |
-0,89 |
0,371 |
|
общий |
9,3±1,8 |
9,6±3,3 * |
-1,98 |
0,048 |
|
АсАТ, U/L |
206,5±19,0 |
211,9±31,5 |
-0,57 |
0,565 |
|
АлАТ, U/L |
76,2±9,0 |
82,9±16,3 |
-0,57 |
0,565 |
|
ЩФ, U/L |
240,8±23,1 |
254,2±34,8 |
-1,41 |
0,16 |
|
ЛДГ, E/L |
833,4±38,6 |
844,2±47,6 |
-0,57 |
0,565 |
Примечание. * - р < 0,05 по сравнению с контролем.
Таким образом, все выявленные изменения могут характеризовать степень участие изученных параметров в процессах адаптации на сложившиеся условия в организме крыс. Это свидетельствует о существенной роли желчи в деятельности всего организма, в поддержании метаболического гомеостаза при дефиците компонентов желчи в организме.
Выводы: 1. Повышенный уровень билирубина (особенно его непрямой фракции) плазмы крови указывает на наличие подпеченочного холестаза в течение эксперимента. 2. Повышенная активность Ал АТ и ЩФ в крови, с 7 по 25 сут эксперимента, может служить маркерным тестом подпеченочного холестаза. 3. Некоторая компенсация метаболических нарушений происходит с 25 сут, хотя полной нормализации изученных тестов не наблюдается из-за реканализации желчных протоков.
Емельянчик С.В. Биохимические показатели крови в оценке степени тяжести состояния организма при экспериментальном подпочечном холестазе у крыс / С.В. Емельянчик, Г.К. Рубцов, Н.В. Безручко, Г.П. Лапина // Вести. ТвГУ. Сер.: Биология и экология. 2015. №4. С. 27-32. ' ’
Список литературы Биохимические показатели крови в оценке степени тяжести состояния организма при экспериментальном подпеченочном холестазе у крыс
- Емельянчик С.В., Зиматкин С.М. 2011. Мозг при холестазе: монография. Гродно: ГрГУ. 265 с.
- Емельянчик С.В., Зиматкин С.М. 2012. Мозг при отведении желчи: монография. Гродно: ГрГУ. 303 с.
- Емельянчик С.В., Федина Е.М., Рубцов Г.К., Безручко Н.В. 2015. Эндогенная интоксикация в динамике острого подпеченочного холестаза у крыс//Вестн. ТвГУ. Сер.: Биология и экология. № 1. С. 51-56.
- Рубцов Г.К., Безручко Н.В., Емельянчик С.В., Зиматкин С.М., Лапина Г.П., Гамзин С.С., Федина Е.М. 2015. О нарушениях окислительной модификации белков и липидов в мониторинге внутрипеченочного и внепеченочного холестаза//Вестн. ТвГУ. Сер.: Биология и экология. № 2. С. 36-47.
- Рубцов Г.К., Безручко Н.В., Емельянчик С.В., Зиматкин С.М., Гамзин С.С. 2015. Разработка модельных биологических систем для оценки степени тяжести состояния организма при подпеченочном холестазе (в эксперименте in vitro)//Вестн. Томского гос. пед. ун-та. № 2. С. 229-236.
- Камышников В.С. 2002. Справочник по клинико-биохимической лабораторной диагностике: в 2 т. Минск: Беларусь, 2002.
- Кизюкевич Л.С. 2005. Причины развития полиорганной недостаточности при хирургической патологии желчевыводящих путей//Вести НАН Беларуси (серия медицинских наук). № 2. С. 118-121.
- Assimakopoulos S.F., Konstantinou D., Georgiou C., Chroni E. 2010. Metabolism of polyamines and oxidative stress in the brain of cholestatic rats//Amino Acids. V. 38. № 3. Р. 973-974.
- Emel’yanchik S.V., Zimatkin S.M. 2014. Structural and histochemical changes in Purcinje cells in the rat cerebellum in cholestasis//Neuroscience and Behavioral Physiology. V. 44. №. 4. P. 467-471.