ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ ЭКЗОГЕННОГО МЕЛАТОНИНА НА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ И ГИСТОПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКИ-РЕПЕРФУЗИОННОМ ПОВРЕЖДЕНИИ ПОЧЕК
ОЦЕНКА ПРИМЕНЕНИЯ ЭКЗОГЕННОГО МЕЛАТОНИНА НА ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ И ГИСТОПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ИШЕМИЧЕСКИ-РЕПЕРФУЗИОННОМ ПОВРЕЖДЕНИИ ПОЧЕК
Аннотация
В данном исследовании изучено влияние экзогенного мелатонина на функциональные и гистопатологические изменения при ишемически-реперфузионном повреждении почек. Креатинин у животных в группе 3 был статистически значимо ниже в сравнении с группой 2 (контроль 1) на 8,92%, р<0,05. Гистопатологические изменения в группе 2 подтвердили нарушение функции почек в результате формирования канальцевого некроза. В группе 3 некроз тубулярных клеток и образование цилиндров статистически значимо были менее выражены в сравнении с группой 2, предварительные результаты исследования свидетельствуют о том, что введение мелатонина приводит к уменьшению почечного повреждения вследствие ишемически-реперфузионного повреждения почек.
1. Введение
Достоверно известно, что атомарные формы кислорода (АФК) способствуют повреждению клеток, вызванному ишемией-реперфузией. Ишемия органа приводит к различной степени разрушения тканей, в зависимости от продолжительности и степени окклюзии артериального кровотока. Клинические и экспериментальные исследования доказали, что ишемически-реперфузионные повреждения инициируют АФК
, . Клеточная защита от повреждения свободными радикалами обеспечивается ферментативными и неферментативными каскадами улавливания оксидантов, присутствующих в клетке , , . Известно, что мелатонин является эффективным поглотителем свободных радикалов и антиоксидантом.Цель данной работы – изучить влияние экзогенного мелатонина на функциональные и гистопатологические изменения при ишемически-реперфузионном (И/Р) повреждении почек.
2. Методы и принципы исследования
Все манипуляции с животными проводились в соответствии с Руководством по содержанию и использованию лабораторных животных
. Эксперимент проводился на 30 животных (нелинейные белые крысы обоего пола массой 220-335 г.). Группа 1. Kонтроль – ложнооперированные животные (n = 10): крысам, предварительно введено 0,9% раствор NaCl, 1 мл/кг, интраперитонеально (и/п) за 72 часа, 48 часов, 24 часа и 30 минут до операции. Группа 2. Kонтроль 1 (n = 10): крысам предварительно введен 0,9% раствор NaCl, 1 мл/кг, за 72 часа, 48 часов, 24 часа и 30 минут до ишемии в течение 60 минут (наложения лигатуры на сосудистый пучок (артерия, вена)), с последующей реперфузией в течение 60 минут, по методике в модификации Надольника Л. И. , животным выполнялась под наркозом срединная лапаротомия, вскрывалась брюшная полость, выполнялась ревизия левого бокового фланка и выведение почки и сосудистого пучка наружу, после чего на сосуды накладывалась лигатура, реперфузия выполнялась путем снятия лигатуры. Группа 3. Oперация+мелатонин (n = 10): крысам, предварительно вводился мелатонин и\п в дозе 10 мг/кг, за 72 часa, 48 часов, 24 часа и 30 минут до ишемии , в течение 60 минут с последующей реперфузией в течение 60 минут. Образцы крови были взяты из хвостовой вены по стандартной методике. Уровни мочевины и креатинина в плазме измеряли с использованием стандартных диагностических наборов (анализатор BS-240). Животным выполнен (наркоз), включающее интраперитонеальное введение (и/п) препаратов: «Ксилазин» (0,5 мл/кг массы тела) и «Золетил 100» (8мг/кг массы тела), выполнена левосторонняя нефрэктомия . Левую почку разрезали продольно и фиксировали в 10% растворе формалина. Ткани заливали в парафин, делали срезы, окрашивали гематоксилином и эозином, делали микрофотографии, отцифровывали их и оценивали изменения. Для статистической обработки был применен t-критерия Стьюдента и критерий Манна-Уитни. Результаты представлены следующим образом, М ± m (М – среднее, m – ошибка среднего). Данные принимались за статистически значимые при р<0,05.3. Основные результаты и их обсуждение
Концентрации мочевины в плазме были статистически значимо увеличены в группах 2-3, в сравнении с группой ложнооперированных животных (таб 1.).
Таблица 1 - Показатели мочевины и креатинина в исследуемых группах (М±m)
Показатель плазмы крови | Группа 1. Kонтроль - ложнооперированные животные (n = 10). | Группа 2. Kонтроль 1 (n = 10). Ишемиия-реперфузия (наложения лигатуры на сосудистый пучок (артерия, вена)), с последующей реперфузией в течение 60 минут. | Группа 3. Ишемия -реперфузия+мелатонин (n = 10).
|
Мочевина, (ммоль/л) | 1,534±0,178 | 3,933± 0,228* | 3,993± 0,662 |
Креатинин, (мкмоль/л) | 39,78 ± 7,34 | 49,5 ± 4,51* | 45,08 ± 2,33*# |
Примечание: * - статистическая значимость отличия по отношению к группе 1, р<0,05
# - статистическая значимость отличия по отношению к группе 2, р<0,05
Показатель мочевина у животных в группе 2 был статистически значимо выше в сравнении с группой контроля в 1,58 раза, р<0,05. Статистически значимых различий по данному показателю в группе 3 не было установлено, вероятно, следует увеличить выборку животных.
Креатинин у животных в группе 2 был статистически значимо выше в сравнении с группой контроля на 25,64%, р<0,05. Креатинин у животных в группе 3 был статистически значимо ниже в сравнении с группой 2 (контроль 1) на 8,92%, р<0,05.
Рисунок 1 - Пример гистологических изменения почечной ткани после 60-минутной ишемии и 60-минутной реперфузии, у животных в группе 2 (набухание эпителиальных клеток разрушение щеточной каемки с конденсацией ядер тубулярного эпителия)
Примечание: метод окраски препарата – гематоксилин-эозин (ув.×200)
4. Заключение
В данном исследовании мы воспроизводили ишемически-реперфузионную модель острого почечного повреждения, и изучали влияние экзогенного мелатонина на функциональные и гистопатологические изменения при И/Р повреждении почек. Нами установлено, что показатель мочевина у животных в группе 2 был статистически значимо выше в сравнении с группой контроля в 1,58 раза, р<0,05. Креатинин у животных в группе 2 был статистически значимо выше в сравнении с группой контроля на 25,64%, р<0,05. Креатинин у животных в группе 3 был статистически значимо ниже в сравнении с группой 2 (контроль 1) на 8,92%, р<0,05. Гистопатологические изменения в группе 2 подтвердили нарушение функции почек в результате формирования канальцевого некроза. В группе 3 некроз тубулярных клеток и образование цилиндров статистически значимо были менее выражены в сравнении с группой 2, предварительные результаты исследования свидетельствуют о том, что введение экзогенного мелатонина и/п в дозе 10 мг/кг приводит к уменьшению почечного повреждения в следствии И/Р влияний. Вполне вероятно, что дисбаланс между выработкой АФК и антиоксидантной активностью может привести к повреждению почек во время реперфузии
, , . Можно предположить, что перекисное окисление липидов, как система, генерирующая свободные радикалы, тесно связано с И/Р- индуцированным повреждением тканей, и вполне целесообразным является изучение влияния экзогенного мелатонина на титры малонового диальдегида, супероксиддисмутазы, каталазa и пероксидазы, а также способен ли мелатонин уменьшать острое почечное повреждение во время ишемии-реперфузии посредством его влияния на окислительный ответ при ранней и поздней реперфузии, надеемся, что в следующих исследованиях мы сможем дать ответ на эти вопросы.