Оценка тромбоцитарной активности в модели создания дислипидемии у крыс разного возраста

Автор: Кутафина Надежда Викторовна, Завалишина Светлана Юрьевна

Журнал: Ульяновский медико-биологический журнал @medbio-ulsu

Рубрика: Медико-биологические науки

Статья в выпуске: 3, 2016 года.

Бесплатный доступ

Цель работы - выяснить зависимость уровня активности тромбоцитов от возраста экспериментального создания дислипидемии у крыс. Материалы и методы. В исследование включено 105 здоровых крыс-самцов (34 крысы - 12 мес. возраста, 32 крысы - 18 мес. возраста, 39 крыс - 24 мес. возраста), у которых экспериментально создавали дислипидемию. Контроль представлен 91 здоровой крысой-самцом (30 животных -12 мес. возраста, 32 крысы - 18 мес. возраста, 29 животных - 24 мес. возраста). Применены биохимические, гематологические и статистические методы исследования. Результаты и обсуждение. У контрольных крыс по мере увеличения возраста отмечалось постепенное небольшое усиление функциональной активности тромбоцитов. Алиментарное создание у крыс дислипидемии вело к выраженному повышению активности тромбоцитов, нараставшему по мере увеличения возраста экспериментальных животных в большей степени, чем в контроле.

Еще

Тромбоциты, агрегация, старение, крысы, экспериментальная дислипидемия

Короткий адрес: https://sciup.org/14113164

IDR: 14113164

Текст научной статьи Оценка тромбоцитарной активности в модели создания дислипидемии у крыс разного возраста

Введение. Вторая половина онтогенеза у млекопитающих и человека нередко протекает с развитием патологии, имеющей весьма выраженную, генетически обусловленную основу [1], что в итоге ведет к гибели организма [2]. Возрастные изменения в числе прочего способны негативно влиять на реологические свойства клеток крови [3–5] и активность системы гемостаза [6], нередко вызывая в организме тромбофилическую ситуацию [7, 8].

В настоящее время физиология и медицина уделяют большое внимание изучению ранних этапов развития различной патологии и начальных механизмов ее реализации [9]. Большой интерес проявляется исследователями к функциональным и реологическим особенностям различных форменных элементов крови [10–12]. Установлено, что они играют большую роль в функционировании системы гемостаза при различной патологии, в т.ч. при весьма распространенных в настоящее время сердечно-сосудистых и ведущих к ним обменных заболеваниях [13, 14]. Среди них во всем цивилизованном мире одну из лидирующих позиций занимает атеросклероз, приводящий к широкой инвалидизации населения и вносящий существенный вклад в показатели смертности лиц трудоспособного возраста [15]. Было замечено, что при развернутой клинической картине обменных нарушений, ведущих к прогрессированию атеросклероза, наблюдаются высокая активность тромбоцитов [16] и ослабление сосудистого контроля над ними. Данная ситуация существенно активирует гемостаз, снижает эффективность микроциркуляции и интенсивность обмена веществ во всех тканях [17]. Вместе с тем гемостатические ха- рактеристики тромбоцитов на самых ранних этапах развития дислипидемии, ведущей к атеросклерозу, остаются недостаточно изученными.

Учитывая, что поверхность активированных тромбоцитов является «плацдармом» для всех процессов гемостаза, способного в условиях ослабления с возрастом дезагрегацион-ных механизмов [19] привести к окклюзии различных сосудов [18], представляет большой практический интерес проведение экспериментальных работ по подробному изучению влияния дислипидемии на тромбоцитарную активность. Большую трудность для клиницистов и патофизиологов представляет возможность проследить наиболее ранние этапы возникновения гемостатических нарушений тромбоцитов на человеке в виду частого выпадения из поля зрения медиков лиц с первыми признаками дислипидемии. Это диктует потребность проведения экспериментальных исследований на лабораторных животных с моделированием у них дислипидемии на разных этапах второй половины онтогенеза.

Цель исследования. Выяснить зависимость активности тромбоцитов от возраста экспериментального создания дислипидемии у крыс.

Материалы и методы . В исследование включено 105 здоровых экспериментальных крыс-самцов (34 крысы – 12 мес. возраста, 32 крысы – 18 мес. возраста, 39 крыс – 24 мес. возраста), у которых алиментарным путем формировали дислипидемию. Крысы помещались в тесные клетки по 1 особи на 30 сут и начинали получать высококалорийную диету, состоящую из комбикорма (47 %), сладкого сгущенного молока (44 %), растительного масла (8 %) и растительного крахмала (1 %), что обеспечило следующий состав их рациона: жиры – 29,6 %, протеины – 14,8 %, углеводы – 55,6 % [20].

Группу контроля составила 91 здоровая краса-самец, в т.ч. 30 животных – 12 мес. возраста, 32 крысы – 18 мес., 29 животных – 24 мес. возраста. Они получали комбикорм производства «Лабораторкорм» (Россия) в полном объеме и не подвергались воздействиям. Все животные были здоровы на протяжении всего времени, предшествовавшего взятию под наблюдение, и ранее не участвовали ни в каких экспериментах.

Концентрация общего холестерина (ОХС) и триглицеридов (ТГ) определялась энзиматическим колориметрическим способом с использованием набора «Витал Диагностикум». Содержание в плазме ХС липопротеидов высокой плотности (ЛПВП) выясняли при помощи набора «Ольвекс Диагностикум» энзиматическим колориметрическим способом. Концентрацию ХС липопротеидов низкой плотности (ЛПНП) устанавливали расчетным путем по формуле W. Friedwald et al. (1972). Концентрацию ХС липопротеидов очень низкой плотности (ЛПОНП) вычисляли, используя формулу ХС ЛПОНП=концентрация ТГ/2,2.

Интенсивность процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ) плазмы оценивали по содержанию тиобарбитуровой кислоты (ТБК)-активных продуктов набором «Агат-Мед» и ацилгидроперекисей (АГП) с учетом антиокислительной активности (АОА) плазмы. Количество тромбоцитов в капиллярной крови определяли в камере Горяева. Агрегацию тромбоцитов (АТ) выясняли визуальным микрометодом [21] с использованием в качестве индукторов АДФ (0,5 x 10 -4 М), коллагена (разведение 1:2 основной суспензии), тромбина (0,125 ед./мл), ристомицина (0,8 мг/мл), адреналина (5 x 10 -6 М) и перекиси водорода (7,3 x 10 -3 М), а также сочетаний АДФ и адреналина, АДФ и коллагена, адреналина и коллагена. Оценку учитываемых показателей в обеих группах животных проводили однократно. Статистическую обработку результатов осуществляли с помощью t-критерия Стьюдента.

Результаты и обсуждение. У наблюдаемых опытных и контрольных крыс всех возрастов перед началом исследований отсутствовали различия по всем учитываемым показателям. По мере увеличения возраста в контроле отмечено достоверное повышение количества АГП и ТБК-продуктов в плазме при понижении ее АОА. У экспериментальных крыс формирование дислипидемии сопровождалось большей ее выраженностью, нарастанием активности ПОЛ плазмы и уменьшением ее антиоксидантной защиты. При этом по мере увеличения возраста животных эти изменения углублялись, значительно превы- шая выраженность возрастных изменений в контроле. Так, при формировании дислипидемии у крыс в возрасте 24 мес. уровень ПОЛ у них оказался наибольшим: АГП – 2,460±0,018 Д233/1 мл, ТБК-активные продукты – 5,380±0,026 мкмоль/л, – при наименьшей АОА (20,10±0,32 %). У контрольных 24 мес. крыс данные показатели составили 1,950±0,033 Д233/1 мл, 4,220±0,042 мкмоль/л и 26,20±0,27 % соответственно (табл. 1).

Концентрации кровяных пластинок у крыс в возрасте 12 мес. в опытной и контрольной группах были сходными. В группе контроля по мере увеличения возраста отмечено некоторое нарастание активности АТ в ответ на все агонисты и их комбинации. Активнее всего АТ развивалась у этих животных под влиянием коллагена, позднее АТ наступала с ристомицином, Н2О2 и АДФ, еще позднее – с тромбином. Наиболее поздняя АТ у контрольных крыс во всех возрастах отмечена под действием адреналина. Комбинации индукторов у них способствовали их взаимо-потенциированию и ускорению АТ, обеспечивая ее возникновение почти вдвое быстрее, чем с отдельными индукторами (табл. 1).

Таблица 1

Биохимические и гематологические показатели у крыс второго года жизни на фоне экспериментального создания у них дислипидемии

Показатель

Опытная группа, M±m, n=105

Контрольная группа, M±m, n=91

12 мес., n=34

18 мес., n=32

24 мес., n=39

12 мес., n=30

18 мес., n=32

24 мес., n=29

ОХС, ммоль/л

2,600±0,012

2,780±0,015

3,120±0,018

2,180±0,009*

2,220±0,012**

2,250±0,010**

ХС ЛПВП, ммоль/л

1,000±0,010

0,950±0,009

0,910±0,008

1,120±0,008*

1,110±0,015**

1,090±0,008**

ХС ЛПНП, ммоль/л

0,890±0,015

1,070±0,016

1,410±0,018

0,600±0,008*

0,640±0,007**

0,680±0,005**

ХС ЛПОНП, ммоль/л

0,710±0,014

0,760±0,009

0,800±0,012

0,460±0,007*

0,470±0,003**

0,480±0,006**

ТГ, ммоль/л

1,560±0,010

1,680±0,014

1,760±0,011

1,020±0,004*

1,030±0,006**

1,050±0,007**

АГП, Д 233 /1 мл

1,870±0,022

1,990±0,016

2,460±0,018

1,520±0,018*

1,600±0,024**

1,950±0,033**

ТБК-продукты, мкмоль/л

3,910±0,019

4,780±0,020

5,380±0,026

3,610±0,022*

3,800±0,016**

4,220±0,042**

АОА, %

30,30±0,37

27,00±0,28

20,10±0,32

32,60±0,24*

30,70±0,32**

26,20±0,27**

АТ с АДФ, с

37,20±0,12

32,40±0,09

29,20±0,10

39,20±0,08*

38,40±0,12**

35,00±0,14**

АТ

с коллагеном, с

31,80±0,16

31,60±0,09

30,90±0,14

32,00±0,14*

31,80±0,09**

29,60±0,12**

АТ

с тромбином, с

51,60±0,13

43,60±0,14

38,40±0,12

54,50±0,16*

51,30±0,14**

48,60±0,09**

АТ с ристоми-цином, с

45,20±0,18

41,30±0,16

36,70±0,15

47,30±0,13*

46,10±0,09**

43,00±0,13**

АТ с Н 2 О 2 , с

40,10±0,10

36,30±0,18

31,80±0,16

42,10±0,10*

41,10±0,14**

37,60±0,08**

АТ

с адреналином, с

96,30±0,26

89,00±0,28

80,70±0,35

98,10±0,22*

93,40±0,16**

88,20±0,17**

АТ с АДФ и адреналином, с

34,00±0,14

30,20±0,12

25,10±0,09

37,30±0,13*

35,20±0,08**

32,60±0,09**

АТ с АДФ и коллагеном, с

25,40±0,11

23,30±0,07

20,20±0,08

28,50±0,09*

27,60±0,12**

25,20±0,16**

АТ

с адреналином и коллагеном, с

29,80±0,16

26,00±0,13

21,30±0,10

32,30±0,11*

31,30±0,07**

29,10±0,10**

Примечание. Достоверные различия между экспериментальными и контрольными животными внутри их возрастной группы: * – р<0,05; ** – р<0,01 .

У экспериментальных животных отмечено прогрессивное ускорение АТ, связанное с увеличением возраста формирования у них дислипидемии. Чем больше был возраст взятого в эксперимент животного, тем более активно его тромбоциты реагировали на все индукторы и их комбинации, что значимо превышало их возрастные изменения в контроле. При этом во всех учтенных возрастах наиболее активно тромбоциты животных с развившейся дислипидемией реагировали на коллаген и АДФ, чуть слабее – на Н 2 О 2 и ристомицин, еще менее активно – на тромбин и адреналин. Длительность АТ у крыс, имеющих алиментарно вызванную дислипидемию, в ответ на сочетания индукторов также достоверно превышала контроль, нарастая по мере увеличения возраста животных.

При экспериментальном создании у крыс дислипидемии отмечены весьма свойственные для человека [7, 8] гиперхолестеринемия и гипертриглицеридемия, ослабление антиоксидантного потенциала плазмы, сопровождающиеся постепенным повышением в ней количества АГП и ТБК-активных соединений и неизбежным ухудшением метаболизма в тканях. Кроме того, активация процессов ПОЛ в плазме вызывала альтерацию поверхностных структур форменных элементов крови [22], в т.ч. наиболее гемостатически значимой их популяции – тромбоцитов, что весьма негативно сказывалось на их функциях.

Формирующиеся в эксперименте изменения в липидном составе плазмы нарушали соотношение между фракциями липидов мембран тромбоцитов, способствуя активации в них ПОЛ. Это быстро изменяло у модельных крыс активность рецепторных и пострецепторных механизмов функционирования тромбоцитов. Возникающий липидный дисбаланс в их организме приводил также к отрицательной динамике в регуляции в тромбоцитах ионного и антиоксидантного статуса, что обеспечивало негативные изменения их метаболизма и структурно-функциональных свойств в сосудах [2].

Увеличение у экспериментальных крыс чувствительности тромбоцитов к индукторам агрегации обеспечивалось активацией ряда механизмов. Так, на поверхности их тромбоцитов постепенно повышалась плотность гликопротеидов (GP) Iа–IIа и VI, участвующих в адгезии кровяных пластинок, о чем можно было судить по интенсификации АТ в ответ на коллаген [2]. Наступающее усиление адгезии кровяных пластинок у экспериментальных крыс следует связать также с избыточной экспрессией рецепторов к фактору Виллебранда на их поверхности. Данный механизм усиления адгезивной активности тромбоцитов у этих крыс удалось зарегистрировать по интенсификации АТ с ристоми-цином, влияющим на тромбоциты идентично субэндотелиальным структурам сосудов. Учитывая, что для наступления ристомици-новой АТ необходим фактор Виллебранда, фиксирующийся одной стороной молекулы к ристомицину (как к коллагену), а второй – к кровяным пластинкам через их рецептор Iв, у экспериментальных крыс можно было констатировать усиление образования «оси адгезии»: ристомицин (коллаген) – фактор Виллебранда – GP Iв. При этом именно значительное повышение количества мест связывания фактора Виллебранда на мембранах кровяных пластинок у экспериментальных крыс является важным механизмом наступления у них чрезмерной адгезивной способности тромбоцитов [23].

Нарастание чувствительности тромбоцитов к коллагену с возрастом у экспериментальных крыс следует связывать с повышением на поверхности кровяных пластинок количества рецепторов к нему, потенции-рующимся сочетанием возрастных изменений и дислипидемии. Это неизбежно сопровождалось активацией фосфолипазы С, стимуляцией синтеза диацилглицерола и проте-инкиназы С с последующим выраженным фосфолирированием протеинов сократительной системы [18]. В этих условиях инозитолтрифосфат все активнее стимулировал поступление Са2+ из депо кровяных пластинок, способствуя стремительному сокращению актомиозина, что наиболее выраженно проявлялось в самом старшем возрасте.

Индуктор АДФ, относящийся к слабым индукторам агрегации тромбоцитов, все более активно в ходе реализации модели стимулировал кровяные пластинки. Это происходило за счет активного его взаимодействия с нарастающим количеством рецепторов к нему на тромбоцитарных мембранах у экспериментальных крыс по мере увеличения их возраста. Это вызывало на поверхности тромбоцитов постепенно усиливающуюся с возрастом экспрессию фибриногеновых рецепторов с активацией фосфолипазы А 2 , обеспечивающей выщепление арахидоновой кислоты из мембранных фосфолипидов [6].

Выявленное увеличение с возрастом АТ в ответ на сочетания индукторов у экспериментальных крыс косвенно указывало на повышение в их крови при формировании дислипидемии уровня индукторов агрегации (тромбина, АДФ, адреналина), достоверно превышающего динамику такового в контроле. Это следует расценивать как повы-шениес возрастом активности их рецепторов, более выраженное у экспериментальных крыс, чем у контрольных. Нарастание в крови способности к агрегации на фоне экспериментального создания дислипидемии также связано с усилением возрастных изменений на фоне развития чрезмерной экспрессии на мембранах фибриногеновых рецепторов (GP IIв – IIIа).

Заключение. Создание у крыс разного возраста дислипидемии показало ослабление антиоксидантной защиты плазмы и усиление в ней ПОЛ, которые углублялись по мере увеличения возраста животных, взятых в эксперимент. Развивающиеся нарушения у экспериментальных крыс превышали возрастные изменения активности тромбоцитов в контроле. Становится ясно, что по мере увеличения возраста необходимо все более строго контролировать уровень липидов крови и избегать создания в организме дислипидеми-ческой ситуации, с годами все в большей степени активирующей кровяные пластинки и повышающей риск развития тромбофилии.

Список литературы Оценка тромбоцитарной активности в модели создания дислипидемии у крыс разного возраста

  • Амелина И.В., Медведев И.Н. Взаимосвязь активности ядрышкообразующих районов хромосом и соматометрических показателей у человека. Бюл. экспериментальной биологии и медицины. 2009; 147 (1): 82-85.
  • Симоненко В.Б., ред., Медведев И.Н., Брюховецкий А.Г. Артериальная гипертония и сосудистые дисфункции: моногр. М.: Эко-Пресс; 2012. 288.
  • Симоненко В.Б., Медведев И.Н., Кумова Т.А. Патогенетические аспекты артериальной гипертонии при метаболическом синдроме. Военно-медицинский журн. 2010; 331 (9): 41-44.
  • Громнацкий Н.И., Медведев И.Н., Кондратов И.В. Изменения внутрисосудистой активности тромбоцитов больных артериальной гипертонией с метаболическим синдромом и его коррекция ловастатином (медостатином R). Русский медицинский журн. 2003; 5: 258.
  • Носова Т.Ю., Медведев И.Н. Современные взгляды на механизмы нарушения функций тромбоцитов при артериальной гипертонии с абдоминальным ожирением. Успехи современного естествознания. 2007; 12: 371.
  • Симоненко В.Б., Медведев И.Н., Толмачев В.В. Динамика активности первичного гемостаза у больных артериальной гипертонией при метаболическом синдроме на фоне лечения. Клиническая медицина. 2011; 89 (3): 35-38.
  • Медведев И.Н., Скорятина И.А. Влияние ловастатина на адгезивно-агрегационную функцию тромбоцитов у больных артериальной гипертонией с дислипидемией. Клиническая медицина. 2010; 88 (2): 38-40.
  • Медведев И.Н., Скорятина И.А. Внутрисосудистая активность тромбоцитов у больных артериальной гипертонией с дислипидемией на фоне флувастатина. Вестн. Российского ун-та дружбы народов. Сер. Медицина. 2010; 1: 81-87.
  • Медведев И.Н., Лапшина Е.В., Завалишина С.Ю. Активность тромбоцитарного гемостаза у детей с искривлениями позвоночника. Бюл. экспериментальной биологии и медицины. 2010; 149 (5): 579-580.
  • Медведев И.Н., Громнацкий Н.И. Воздействие небиволола на агрегацию тромбоцитов больных артериальной гипертонией с метаболическим синдромом. Клиническая медицина. 2005; 83 (3): 31-33.
  • Медведев И.Н., Завалишина С.Ю., Фадеева Т.С. Реологические свойства эритроцитов у здоровых молодых людей, регулярно тренирующихся в секции легкой атлетики. Медицинский альманах. 2011; 3: 177-179.
  • Медведев И.П., Громнацкий Н.И., Волобуев И.В., Осипова В.М., Стороженко М.В. Коррекция тромбоцитарно-сосудистого гемостаза при метаболическом синдроме. Клиническая медицина. 2006; 84 (1): 46-49.
  • Симоненко В.Б., Медведев И.Н., Гамолина О.В. Активность первичного гемостаза у больных артериальной гипертонией с нарушением толерантности к глюкозе на фоне приема трандолаприла. Клиническая медицина. 2011; 89 (2): 29-31.
  • Кутафина Н.В. Механизмы функционирования сосудистого гемостаза. Международный научноисследовательский журн. 2012; 5-3 (5): 65-66.
  • Симоненко В.Б., Медведев И.Н., Толмачев В.В. Патогенетические аспекты АГ при метаболическом синдроме. Клиническая медицина. 2011; 89 (1): 49-51.
  • Медведев И.Н., Беспарточный Б.Д. Способ профилактики тромбозов у больных артериальной гипертонией с метаболическим синдромом: патент на изобретение RUS 2322972; 12.09.2006.
  • Медведев И.Н., Громнацкий Н.И., Наумов М.М., Беспарточный Б.Д. Способ нормализации тромбоцитарного гемостаза у больных метаболическим синдромом: патент на изобретение RUS 2239426; 22.04.2003.
  • Киперман Я.В., Завалишина С.Ю., Кутафина Н.В. Активность кровяных пластинок у молодых людей под действием умеренных регулярных физических нагрузок. Современные проблемы науки и образования. 2014; 6: 1413.
  • Кутафина Н.В., Медведев И.Н. Тромбоцитарная агрегация у клинически здоровых лиц второго зрелого возраста, проживающих в Курском регионе. Успехи геронтологии. 2015; 28 (2): 321-325.
  • Жукова О.Б., Зайцев К.В., Гостюхина А.А., Абдулкина Н.Г., Радзивил Т.Т. Экспериментальное обоснование методологических подходов к коррекции дислипидемии депривацией света. Медицина и образование в Сибири. 2014; 3. URL: http://www.ngmu.ru/cozo/mos/article/pdf.php?id=1393.
  • Завалишина С.Ю., Краснова Е.Г., Белова Т.А., Медведев И.Н. Методические вопросы исследования функциональной активности тромбоцитов при различных состояниях. В мире научных открытий. 2012; 2: 145-147.
  • Савченко А.П., Завалишина С.Ю., Кутафина Н.В. Тромбоцитарная активность при отсутствии физической нагрузки. Современные проблемы науки и образования. 2015; 3: 577.
  • Медведев И.Н., Кутафина Н.В. Агрегационная активность тромбоцитов у здоровых лиц второго зрелого возраста. Фундаментальные исследования. 2012; 8-2: 362-366.
Еще
Статья научная