Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Механизмы регуляции функционирования гепатоцитов и эндокринных панкреацитов крыс при остром панкреатите и влияние на них тиосульфата натрия
ВАК РФ 03.00.03, Молекулярная биология
Автореферат диссертации по теме "Механизмы регуляции функционирования гепатоцитов и эндокринных панкреацитов крыс при остром панкреатите и влияние на них тиосульфата натрия"
зизшшъь яиъритзпкэзиъ ад^львзтьъьрь иэадзьь ициоы/М! г ^ Р^^игазиъь иыиь цьъииеьиьизь ЬЪиЗЬЭПга
Г^Л |_ьъи ^изртьэь
^ь^иэпзьзъьрь м илп^рьъ тшъмрьизьэъьрь адротььпиэзиъ цирчиаприиь иыииъьаиъьрс ипьр 'ПШ^РЬиЗЬЗЬ аиииъим ипььэъьрь ипэ
М ЬивРЬПШЬ гэьпипг.ьизь ИаПЬЗППЭЗЩ-ЪО Ьриъв 4Р11
4.00.03 - 4ЬйЬш[)1|Ш, йп^лциц^й 1|Ьйишршйтр)гий йшийш<}[илп1.р;шйр 1|Ьйишршйш1^шй з|ипп1р;гнйОЬр[1 рЫ^йшдпф чЬтш^шй шиш|1бшС|1 Ьиуд^шй шшЬйш|шитр]шй
иьаии^р
Ьришй-1999
НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК РЕСПУБЛИКИ АРМЕНИЯ ИНСТИТУТ БИОХИМИИ ИМ. Г.БУНЯТЯНА
АКОПЯН ЛИНА АИРАПЕТОВНА
МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯЦИИ ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ ГЕПАТОЦИТОВ И ЭНДОКРИННЫХ ПАНКРЕАЦИТОВ КРЫС ПРИ ОСТРОМ ПАНКРЕАТИТЕ И ВЛИЯНИЕ НА НИХ ТООСУЛЬФАГЛНАТРИЯ
АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.03 - генетика, молекулярная биология
Ереван - 1999
UinbQtutununipjiuü pbdiuü hiuuiniuinilbi. t RR QUU игцЬЦпцшфй l)büuijupujüiupjujü (l(jUUl(lLnnLinniÜ
QfimoiliuiG цЬЦи^идрйЬр UP QU шЦш^Ьй^пи, '
а., щрпфЬипр 3nL.R.UujriiUßjUJÜ
3.U. Liujpiu|ni{iu
Т1ш21ппйшцшй Dünahäiufunubbr it.q.ry Qbnpqjuiü
Ц .q..r>. ЗпЫОшоЬЦпщшй
ипш^шшшр ljUjqi3ml|bpmnLpjni[j bpLuiüfi цЬшшЦшй pc^wljiuü hiuüui|.uujpiuCi.
Tiw2unii|münL|»jntCiQ Цш|шйш1.п11 1999 p р^/у^Ь^^«» (tiudo 11 -fiü: RR QUU МЬЬишвЬ^иуЬ fiüumhmruinfiü ¿ih9 042 isujuüujqhuiwljujü tunphprvud (375014 bpliUJÜ, Tl.ULiUjLj|i ф„ 5/1):
ULnbüiutunufupjiuüQ ljiupb|.h t дшйпршйш! RR QUU »нЬйишрЬ^Ь^Ь fiüuuitiinnunti Чршг^шршйпиЗ
Ubqüujqppp шпшрфиб t. « d » Х/у-^ФУ^ 1999p. UuiUÜUK}flLnUjl|UjÜ funphprjfl q|iin.gujpuim.riiup , p
^Ьйишршйш^шй qfiin.onljinnp, щрпфЬипр U i U.U.Uhiinüjiuü
Тема диссертации утверждена в Институте молекулярной биологии HAH РА.
Научные руководители: Академик РАЕН, профессор Ю.А. Магакяп
Д. б. и. Е.М. Каралова
Официальные оппоненты: Д. б. и. Г.А. Геворкян
Д. б. н. Ю.В. Тадевосян
Ведущая организация: Ереванский государственный медицинский университет.
Защита состоится " ^ " 19991- в 11 час.
на заседании Специализированного Совета 042 при Институте биохимии им. Г.Бу-
нятяна HAH РА (375014 Ереван, ул. П.Севака, 5/1).
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института биохимии HAH РА. Автореферат разослан " Hfi^f3^ 1999г.
Рч'11 0,0/ / - У?
Ученый секретарь специализированного совета I i ' У • < ' / л /
доктор биологических наук, профессор , А.А-Симонян
Сисмс^
ВВЕДЕНИЕ
1. Агтуальхосгь прсслемы. Несмотря на огромное число равот, посвященных различным аспектам деятельности нормальной, патологически измененной печеяи в ее регенерации, она продолжает оставаться в центре шгаания исследователей я апуальпосп исследований на печенн не снижается. Биологи н медики велут поиск радикальных мстолов лечения многочисленных Болезней аечепи я одним из важнейших путев для их разработки является изучение кинетики популяции ¡■еяатоцятов, выявление существа функциональных изменений, происходящих в генатоштх в холе рчзвигяя патологии в при восстановлешя органа. Популяция гепатоцитов непосредственно или опосредовано участвует в восстановительных процессах других органов. Двойное кровоснабжение лишь частично предохраняет печень от расцюйств при патологиях, особенно при заболеваниях органов брюшной полости, среди которых одним из распространенных и трудно излечимых является панкреатит. Тесная аяа-гомо-фуккснонвлъвая связь поджелудочной келези с печенью в выпол-Есвке последней леэнитоксвкацнонноЗ функции обусловливают ее раннее вовлечение в патологическая процесс.
Выше изложенное определяет актуальность наших исследований молекулярпо-клеточпых меха-нязиов регуляция новелеиня и функционирования гепатоцитов в их популяции ори экспериментальной остром панкреатите у крыс. Реактивность гепатоцитов во многой определяется' внутри-хлеточаьшя механизмами регуляции их функциональной деятельности. Важную роль в этом играет метмость г<;петачесяого аппарата клеток. Исследованиями в норме и экстремальных условиях роля и зяиения открытого Ю.А. Магакяв ом явления гштерреплнкацни ДНК (Магакяв, 1990: Мы-Екяж.Кяралова, 1991) установлено, что пшеррепликация ДНК является резервный молеку-л.чриьм кег.агнэисм ввтеиенфякадяи Белковых синтезов, повышающим устойчивость клеток к сскрехласощн воздеЯстадям и сгеЕЯЛюнрующим деятельность их популяции, что приводит к .интткви системы к экстремальным условиям ■ созданию нового уровня гомеосгаза. Это явилось основанием для нашего осоього внимания к изучению возможных проявлений гаперреплнкацни ДНК в гепатоцятах при остром панкреатите и перехоле его в хроническое состояние. В случае еояжсржлгввя вишего предположения, это объясняло вы одну из причин, счосоьсгеухшдах перелазу паягреагшта из остров в хроническую форму. Вывести популяцию гепатоцитов из нового равновесного состояния могло влияние экзогенных факторов, воздействующих не только ва деятельность данной популяции, но и на популяцию клеток, поврежденного органа, т. е. панкреатитов. Как показала ранее проведенные исследования на модели экспериментального острого пан-креегагга (Каралова и лр.,1990), таким фактором оказался, тиосульфат натрия, воздействие которого препятствовало переходу острого панкреатита в хроническую форму. Тиосульфат натрия овладеет дезантожсикацнонннми, лесевсншлизнрующими, аитигястамнннынн, стаьилизирующвми Еяемгмкрааы свойствами (Van Canaghem, 1972; Транус, 1976) в способностью подавлять оротея-назиую активность (Rasche, Ulmer, 1972). Он стимулирует регеиерацию тканей и органов при их частачаоЗ резекция (Аниснмова-Александрова, Старптанова, 1973) и при разного рода патологиях, связанных с развитием некровяотических процессов (Муханов, 1974; Кгарнк,Жильпова, 1984, и др.). Однако, недостаточно выяснены механизмы его воздействия на указанные выше процессы и практически отсутствуют сведения о проявлениях его действия на молекулярно-кле-точпом уровне. Вопрос о том является ли действие тиосульфата натрия фактором, нормализую-пщи деятельность соьсгеенно панхреаднтов, или оно, влияя на функционирование гепатоцитов, опосредованно воздействует на процесс развития панкреатита представлялся также актуальным и разрешению его посвящена часть наших равот.
Исследований но указанным выше вопросам, проведенвых с помощью методов количественной цитохимии и цитоспегтрофотометрая иы не обнаружили, а между тем. именно эти методы позволяют вскрыть тонкие проявления деятельности молекулярно-клеточвых механизмов регуляции и в корне, я в процессе развитая патологии (Магакяв, Кяраловя. 1989), что и обусловило нх использование, наряду с методами цнтоморфологян к морфометрнн, в вашей раьоте. 2. Цаа я замятясслемоивяя. Целью рампы являлось раскрытие иолекулярно-клеточных меха-янзчов регуляяян поведешя и функционирования гепатоцитов в процессе регенерации популярна ври экспериментальном остром панкреатите у крыс ьеэ воздействия и в присутствии тиосуль-
фата натрня и изучение проявлений гаиеррешшкации ЛИК. и ее роли в восставовлевии структуры и ткаяеспецифических синтезов в популяции гесатоцитов. Маше внимание выло обращено и на характер взаимоотношений между популяциями паикреацитов и гепатоцитов и значение нормализация функционирования последних в восстановлении поврежденной поджелудочной железы.
Для достижения этой цели былй поставлены следующие залечи: а) исследование ио|>фо-функциональных изменений гепатоцитов при экспериментальном остром панкреатите у крыс:
к) анализ изменепий в солержаяии ЛИК. илоидности клеток и составе популяцнн гепатоцитов: в) исслелование изменений содержания в тшоцитах суммарною ].ш»:
г| исследование кинетики содержания гликогена в гликогеп-синтезнрующей активности гепатоцитов в связи с изменениями в повелении эндокринных клегок поджелудочной железы: л) цитологическое исслелование действия тиосульфата ватрия нефункциональное состояние гепатоцитов:
е) исслелование взаимоотношений между популяциями гепатоцитов и экзокринных панкреацитов в процессе развития ьолеэнн и воздействии на них тиосульфата натрия.
3. Научвая иовиша и драктческая цевноаъ равоты. Наибольшим вкладом в звания о повелении гепатоцитов в процессе развития ианкреагита является само исслелование этих клеток и их популяции в целом, впервые ироведеиное наш с использованием самых современных молекуляр-но-БИологнческнх и цитологических методов. которое позволило вскрыть ранее неизвестные механизмы регуляпнв восстановления структуры и нормализации функционирования органа в экстремальных условиях, выяснить роль и значение такого эндогенного резервного механизма, ках гв-перрепликацня ДНК. и экзогенного стимулятора активности клеток - тиосульфата натрия. Показано. что в его присутствии дополнительно стимулируются синтез ДНК и иитогеческая активность, нарастает чвсленность и повышается устойчивость гепатоцитов к действию панкреатоген-нмх токсинов, а это способствует ьолее ранней нормализации деятельности популяции еще при прохождении острого периода, успешному преодолению повториой атаки волезнн. Установлено, что тиосульфат ватрия положительно действует на функционирование клеточной системы печени, а деятельность генатоцитов. выполняющих функции денштоксикации и восстановления гомео-сгаза не только в своей популяции, но и в организме в целом, лишь косвенно влияет на характер течения панкреатита. поэтому задача предотвращения перехода Болезни в хроническую форму решается популяцией нанкреацитов. практически, tei непосредственного участия гепатоцитов. Тиосульфат натрня, являясь важным фактором нормализации деятельности всех клеток, затронутых патологическим процессом, может бьггь рекомендован для ускорения регенерации их популяций в период острого панкреатита и предотвращения его перехода в хроническую форму.
4. Апробация pacora. Результаты раг.оты докладывались на республиканской научной конференции по зоологии. Ереван,1998. Диссертация лпротирована на заседании Ученого совета институте молекулярной бвологви НАН РА (протокол N 6 от 2. 09. 49).
5. Пувшжаюш. По теме диссертации опубликовано 8 статей н тезис.
6. Овъемв стр\юура работы. Раьота изложена на 142 страницах в содержит X таблиц, 13 рисунков и 2 диаграммы. Библиография включает 230 наименования. Pacora состоит из введения, оь-зора литературы, описания методов. 5 глав собственных исследований и их обсуждения, выводов и списка литературы.
2. МАТЕРИАЛ И МЬТОЛИКЛ
Экспериментальный острый панкреатит (ЗОН) индуцировали по методу П.С.С'нмаворяна(1973). Опыты проводит на Беспородных седых крысах-самцах весом в 200 г. Подопытная группа сос-ояла нз 60-и прооперированных и обработанных хлорэгалом крыс. Конгролем служили интактные крысы И прооперированные по тому же мсголу животные г.ез воздействия хлорэтилом (по 5 особей). Исследовались генатоциты и клетки островков Лаиг ерганса. Спустя 3 в 6ч после иалук-ии ЭОИ. а затем lia 1.3,7.14.20.21,22 в 30-е от крыс декантировали (по > осокей на каждый срок), извлекали печень и поджелудочную железу, кусочки органов фиксировали в смеси этанола и уксусной кислоты (3:1) с добавлением 2% формалина от общего оьъема (Магакян, Каралова 1989), заливали в парафин и готовили среты толщиной 5 мал/
Синто ДНК в гепатоцнтах и эндокринных панкреацитах исследовали метолом автораднографни. За 1 г до заьоя крысам (по 3 ососн) вводили внутривенно 31Г-тимилпн по 7 Мм /«.'/ р-ра Хепкса (ул. «кт. 940 Та/юпт). Срезы покрывали ядерной эмульсией (HL.Amersham), экспонировали, проявляла и окрашивала гемлтоксялжяои в эозиом. Прово ля ли структурно-морфологический анализ клеток в тканей. Определяли индекс меченая (для 5000 клеток на олея срок), митотн-чееккй коэффициент (для 1000 клеток), соотношение одно- и двуялерных клеток, их численность на единицу площади (0,01км7) и жизнеспосовиость (но состоянию ядра и цитоплазмы).
Для определения эталонных значений количеств ДНК в диплоидных клетках фотометрировали ядра лимфоцитов на мазках периферической 'крови, а контролем для значений количеств ДНК. полученных на срезах, служили количества ДНК, измеренные в ядрах гепатоцнтов на отпечатках. Препарата] окрашивали фуксином по Фельгену (Магакян.Каралова.1989) и фотометрировали на микроскопе-фотометре SMP-05 (фирмы Opton-Feintechnik. ФРГ) при длине волны 575 вм.
Для одновременного выявления ДНК и суммарного г.елка в клетках срезы окрашивали фуксином по Фельгену н нафтоловым желтым S (Gaub,Zetterberg, 1975) и фотометрировали по 100 клеток на каждый случай с помощью анализатора изоБражений микрооБьектов IBAS (Opton-Fein-technik, ФРГ). Параллельно проводили морфоиетрическнй алалш. определяли оыцую численность и доли сохранявших жнзвеспосоБность одно- н двуялерных гепатоцнтов разной плотности, объемы ядер и цитоплазмы и вычисляли ядерво-цитоплазматаческве отношения.
Для выявления гликогена препараты окрашивали реактивом Шиффа (Lillie, 1947; Кудрявцева и др., 1972). Контролем служила препараты оБранотаиные до окрашивания 1%-й а-амнлатой. Измерения (по 100 клеток на каждый срок) производили при длине волны 575 вм.
Для анализа воздействия тиосульфата натрия крысам сразу же после операции и индукции ЭОП, а затем ежесуточно вплоть до окончания эксперимента вводили царэнтеральво 30%-й водный р-р ТСН из расчета 50 мг на 100 г веса в течение первых 3-х сут и по 25 мг в последующие дни. Контролем служили шпакшые животные н вольные крысьи которым ТСН не вводилн.
3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ОБСУЖДЕНИЕ
3.1 МОРФО-ФУНКЦНОНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГЕПАТОЦНТОВ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ОСТРОМ ПАНКРЕАТИТЕ У КРЫС Цитологические и цитоморфологнчесю е исследования на печени интакшых крыс, не ОБнару-жнлн какнх-лнво нарушений в ее гистоструктуре и цнтоструктуре гепатощггов. Встречаются делящиеся и включившие метку гепатоциты, последних а несколько раз Больше. Митотический коэффициент составляет 0,08°/оо (тавл. 1). Исследование печени крыс с индуцированным острым панкреатитом показало, что реакция органа в целом и популяции гепатоцнтов уже в первые часы после начала Болезни отличается от реакции клеток поджелудочной желегэы. Если в поджелудочной железе к 3 ч обнаруживаются межлольковый, иежацинарный н внутриклеточный стеки (Кирилова и др., 1990а,к), то в гистоструктуре печени и автоморфологии гепатоцнтов существенных изменений не происходит. Можно отметить, однако, некоторые прнзнахи функциональных перестроек гепатоцнтов. Так, почти в два раза возрастает ох митотаческая активность и держится на этом уровне до 3-х сут. Индекс же мечеиия сохраняется на уровне контроля и начинает повышаться лишь к концу 1-х сут (таьл. 1 ). Нами установлено, что увеличение числа митозов в популяция гепатоцнтов не связано с их размножением, поскольку число клеток, приходящихся на единицу площади среза сохраняется на уровне контроля. В то же время деление ядер Без цитокинеза приводит к формированию дополнительного числа двуялерных гепатоцнтов, отличающихся от одноядерных Более высокими значениями ядерно-плазменных отношений, несмотря на то, что площадь их цитоплазмы возрастает именно л эти первые часы развитая панкреатита. Дву-ялервость является одной из форм умножения генома клеток (гиперрепликации ДНК), характерной для печени, а двуядерные клетки отличаются от одноядерных несколько иными функциональными отношениями между ядерным аппаратом и цитоплазмой (лит. см.: Магакян,- 1990), поэтому можно полагать, что увеличение числа двуялерных клеток играет положительную роль на начальном этапе панкреатита. В это же время активно синтезируют ДНК одноядерные гепатоциты. доля которых среди меченых клеток составляет 95-98%. Двуядерные же гепатоциты почти не включают метку н лишь с 1 -х сугдоля меченых двуялерных элементов возрастает н достигает
Таблица 1. Измеиевие нитотаческот кооффицента, индекса мечения. отношения меченых одно (О) - и лвуядерпых <Д) генатошпш и их числа, приходящегося на единицу площа-лн среза, при экспериментальном остром иапкреатнте у крыс
Срок после ннлукдии панкреатита j
О (инг) 3 <г ___6 ч
____li'VT
___Зот
__7 егт
_14 пт
_2\_сгг
30 сут
Мнтотвческнй коэффициент, в '/„ ,xJS,
0,14 ±0,01'
0,14 ±0,02* 0,14 -t 0,0Ï' 0.15 ± 0,02* 0,13 ± 0.01' OJ2±O^OÏ* 1 0jl+0,0t- * 1,38"
0,071 0,001 ' J j.70 г 1.74
Индекс мочения,
В ''он . ■*
t,)4 1 il,79
J.45 t ojx>
3,9711.13 9,26 ± 2,06* " 19,36 J 2,0| ' 26.791.3,77* 10.4 71 ï. 84'
Доля меченых клеток разного типа. °ô от ошисго числа клеток О
78,0
I \9X.-S
90. I 84,3 48.0 70.0 " _~97.0~ 100
Число клеток на 0.0 lW площа дн среза. х*.У,
22,0 26,9 i 0.5
К5 ^ 25,3 + 0,4
5,0 25.0 i 0,5
9,9 24.9 ± 0.6
!V 23, H 0,3'
52.0 19,4 ±0,5"
30,0 25,710.3
3.0 26.8 i 0,7
- 26,9 ± 0.4
1 Достоверно отличается от значения ь контроле (/'■ 0.001)
максимума к 14-м сут, когда она составляетьолее половины всех меченых геиатоцнтов (таьл. 1.). Заметим, что увеличение значений индекса мечения в целом, которое паслюлается с 1-х сут, происходит вследствие активации синтеза ДНК именно во фракции двуядерных клеток. Сокращение же числа синтезирующих ДНК одноядерных гепатоцитов,окъясняется, вероятно, тем, что они начинают делиться. Доля их в иопуляции возрастает к копцу 1-х сут до 83% (таьл. 1). В это время отмечаются уже существенные изменения в гнсгоструктуре печени. Б следствие развитая цент-роглоьулярного опека и расширения свнусоалов снижается число гепатоцитов, приходящихся иа елнинцу площади среза, и несколько нарушается строение долек. Процесс идет до 7-х сут, когда этот показатель достигает минимальных величин (тавл. 1), а дискомплексация Балок становится солее выраженной. В это же время выявляются мелкоочаговые некрозы, преимущественно по периферии долек в в иерилортальных зонах. К концу 1-х сут наклюдаются изменения а в морфологии гепатоцитов. выражающиеся в появлении клеток с сильно вакуолизироваяной цитоплазмой и гиперхромиыми. часто иикнотическимн, ядрами. Вакуолизация обусловлена, как мы полагаем, интенсивным выведением гликогена в предшествующие часы: его содержание к 6-и ч в 5-6 раз ниже, чем в контроле и лищь на 1-е сут начинает повышаться. Основываясь на собственных и литературных данных, полученных при исследовании поджелу,точной железы (Каралова и др., 1990а,в,в), мы рассматриваем эту фазу, как олну ия критических в развитии ьолезнв. Она обозначается, как фаза '"первичного аффекта" (Савельев и лр.. 1983) и характеризуется использованием всех наличных ресурсов для сохранения гомсостаза железы и популяции экзокрнпвых панкреа-цитов до включения механизмов регуляции, ответственных за регенерационные процессы. Наш анализ изменений, происходящих в популяции гепатоцитов на следующем этапе развития панкреатита, свидетельствует в пользу сказанною. По истечении 1-х сут проявляются тенденции к восстановлению нормальной структуры леченл. дистрофические явления сменяются ренвративными процессами: резко возрастает ДНК-сштпирующая активность клеток (прежде всего лвуядерных), интенсифицируется накопление в них гликогена, что сопряжено с увеличением овьема цитоплазмы, а к 7-м пт уже во многих участках можно наклюдать скопления клеток, цитоплазма которых насыщена гликогеном в виде гльшж разного размера. Интересно, что именно в участках с большим числом клеток с никяогаческими ядрами, разрушенной цитошдамой и другими признаками некротического процесса, оьнаруживается ьолыпе всего делящихся и включивших метку клеток. Эта данные нодпверждают предположение (Савельев и лр.,1983) о том, что нарастание в иптерстициальном пространстве при некробиозе концентрации нлазмеивых поливалентных иигв-Биторов протеаз. таких, как ос-антитринснн и сс>-макроглоБулин. способствует Блокированию активированных ло этого протеолитнческнх ферментов и созданию Благоприятных условий для стимуляции регенерацаонных процессов. Напомним что начавшееся ранее, в результате развития оттка. снижение численности клеток, приходящихся на елиницу площали среза, продолжается
jo 7-x сут, кош значения этого воказателя становятся минимальными. Лишь в течение следующей неделя численность клеток повышается в к 14-м сут оказывается иа уровне, характерном для внт&гтых крыс |иы. 1). К этому же времени наивысших шяченвй достигают осъемы ядер, цнтошшмы в доля двуялервых клеток в популянш. Однако, ДНК-свнтиирующая активность последних падает, что определяет сиаженве индекса мечевия в пелом по популяцнв (таьл. I). хотя в можно отметить включение метки в ядра отдельных двуядерньос клеток. К концу же 14-х сут вачивается уменьшение объемов вх ядер в цитоплазмы я сокращение лолв в популяции. Вместе с тем, нанимается резкое снижение содержания гликогена и в одно-, и в лвуядерных гепа-тоцвтвх, которое продолжается до 20-х сут. В целок же. морфологическая картина, данные мор-фоиетреи а цитофотоиетрки гликогена, определенно свидетельствуют о том, что в период между 1-ми в 14-ми сугюут активные процессы воссталовлевнн гнстострухтуры печена я пормалимдин функций геватоадтов, пик которых приходятся примерно ва 7-е сут. Полученные результаты позволяют говорить о завершения к коацу этого этапа деятельности резерваых механизмов, участвующих в регенерадяояяых процессах, Это подтверждается и тем, что в течение следующей неделя значительно нарастает число делящихся клеток при оыцем понижении активности синтеза Д11К в результате полного прекращения его в двуялерных клетках, доля же меченых одноядерных клеток, при этой, увеличивается я достигает 100% к 10-м сут. Необходимо подчеркнуть также, что по завершении 14-х сут начинает в целом понижаться численность двуялерных геиатцв-тов и объем этой фракции в популяции к 30-м сут составляет всего 27%, что слизко к значениям в контроле (таьл.1). Этот факт заслуживает серьезного внимания, так кш двуядервость. будучи одной вз форм гиверрештакапвя ДНК, играет немаловажную роль в повышении функциональной активности слеток.
Выравнивается с контролем и стабилизируется яа этом уровне показатель численности клеток, приходящаяся а а единицу плошала среза (табл. 1). К 21-м сути клетках повышается до максимального уровня содержание гликогена, однако этот всплеск вх активности непродолжителен в вскоре (с 22-х cyt> можно млеть, что значения этого показателя, объективно отражающего их функциональное состояние, понижаются до уровня даже еще более низкого, чей в контроле.
Полученный нами материал позволяет утверждать, что патологический процесс в печени ори ЭОП имеет фазовый характер, согласующийся, в основном, с развитием болезни в поджелудочной железе. При этом, в период с 7-х по 14-е сут вырисовывается достаточно четкая двойственность ситуации, обусловленная альтернативности} двух процессов: восстановления структурво-фувкциовальной организация популяции в яекроьнозв. "Перевес" каждого вз них в случае с поджелудочной железой непосредственно определяется двумя факторами: остротой панкреатита и степенью поражения органа. Для функционирования печени и повеления гепатоюггов при ЭОП эти факторы также играют кардинально важную роль, действие которых, однако, опосредовало, о чем саялеткльсяуггг некоторые расхождения во времени я характере проявления ответных реакций в нечего в поджелудочной железе на действие повреждающих факторов (см.: Караловя и др., 1990а, ь, в). При достаточно сильном поражении поджелудочной железы острый панкреатит переходит в хроническую форму. На нашей модели наблюдается именно такое развитие ьолетни, что подтверждается данными, получеияыьн ара исследовании поджелудочной железы. Переход острого панкреатита в хроническую форму на вашей модели ЭОП начинается с 21 -х в продолжается до 30-х сут, когда вновь проявляется ряд признаков аавхреанекроза.<Канаян, 1984; Карелом и др., 1990а). Это совпадает по времени с ослвБлевяем реаиивио-запвпных проявлений в структуре популяция гепаггоцитов, что вовсе не отвечает нормализации их функций в целом. Правда, некоторые показатели, характеризующие функциональное состояние этих клеток, стабилизируются на уровне, близком к контрольному (там. 1), во значения ряда других (ве менее важных) оказываются к 30-м сутаже контрольных. К ним относятся значения ядерно-плазменного отношения, изменяющееся ве в пользу ядер, показатели ДНК-сиатезврующей активности, резко понижающейся в популяции к 21-и ■ полностью прекращающейся во фракции двуялерных ге-шггошгтов к 30-и сут, к, наконец, содержания гликогена в ш цитоплазме. Повторим атака токсических продуктов некробиоза лолакелулочвой железы ори переходе панкреатита в хроническую форму приводит к патологическим изменениям в ткани печеви. где вновь отмечаются ковре ждея-вые участки. О да им из условий, определяющих характер течения болезни, является эффективность реактивно-защитной деятельности печени, которая зависит от функциональной активности
в сопротивляемости гелатоцитов к действию пянкреачтесинов. Л ву ядерные (полиплоидные) клетки обладают преимуществами в этом отношении по сравнению с одноядерными той же плоидности (см.: Магакяв. Каралова. 1991). поэтому эффективность защвгаой фувкдии печени может выть » большой птиенм обусловлена численностью иолввловлвых хлетох в популяции.
I. 2.ИЗМЕНЕНИЯ В СОДЕРЖАНИИ ЛИК. ИЛОНДНОГТЛ II СОСТАВЕ ПОПУЛЯЦИЯ ГШАТОЦИТОВ ПШ -ЖСПЕРИМЫПЛЛЫЮМ ОПТОМ ПАНКРЕАТИН; У КРЫС
В иптактной ipynnc животных выявлена типичная для здоровых крыс картина распределения клеток по цлонлноош (рис. 1 а): весколоько более 60% иоиу.тяциа составляют диплоидные, в том числе находящиеся в пропессе прохождения митшического цикла, клетки, а остальная часть представлеаа полиплоидными < в Большинстве лвуялерпыми) элементами. Через 6 ч после индукции МОП характер расирелелеиля клеток ио олондиооге меняется. Появляются гиаодвплоилиые (содержащие менее 2гДНК в ядрах) клпки в увеличивается число одно- н двуялерных гвпо-тетрацлоидяьи (менее 4с) а гишнжташюалиых (менее 8с> п-ватощпоь (рис.1 .£). Гяподиплоадяя к данном случае явдяется следствием дегр&лапин н пикноза ядер гепатоцюхт под действием век-ротоксаиов, поступающих в портальный кропишь цри pacuauie ткани поджелудочной железы на первом этапе 'ЮН. Теми же причинами (а не нарастанием числа евнтезнрующнх ДНК клеток, для которьи также характерны значевня количеств ДНК в ядрах между Зги 4сили 4с я 8г) ОБусловлено увеличение доли клеток с "промежуточными" значениями содержания ДНК. Ок этом свидетельствуют наши данные (см.: .1.1), согласно которым индекс меченая клеток 'Н-тимидвном в это время остается на контрольном уровне (4%), доля 2<ч 4с- и (4о4с)-гея8тодятов сокращается в 22,5 раза, а 8г- я lfjr-клсткя вооыце отсутствуют( рис. I, £). При этом в 1,5 раза увеличивается доля (2с+2£)-гепатоцитов в в связв с этим, как можно полагать, возрастает обьем функций, вьшолая-емых двуядернымв клетками в целом. Двуядерные клеткн колее устойчивы к воздейсгавию повреждающих факторов а в их числе ваяхреатоксино». Об этом свидетельствует и несложный расчет, произведенный нами на основания данных, врелставлевных на рис. 1 из которого мы исключила 4% синтезирующих ДНК клеток <см. выше). Согласно ему .среди геватоцктав, в ядрах которых в результате нуклеолиэа содержание Д1 !К » эти время понижено, одвоялервые клетки составляют 65%. а двуядерные - только 33%.
На I -е гут; когда завершается фаза "первичного аффекта" в начинаются восстановительные процессы а поджелудочной железе в печени, картина распределения клеток по плоидности меняется (ряс. I .я). Несмотря на некоторое увеличение доли гниолиплондяых геаатоцнтоа, на 30% возрастает численность 2 г-клеток, но это связано не с интенсификацией их интотяческой активности, а с шгготомней (2с+2с)-клеток, численность которых сок|>ащаетгя вдвое и не сопровождается увеличением количества двуялерных клеток с пониженным содержанием ДНК (рис. 1,а). Прн этом на 37% возрастает число гапситраплоилньи гмттоцмтов. что также оьусловлено не деградацией 4с-клеток, доля которых увеличивается на 10°, о, а нарастанием ДНК-синтезирующей активности в популяция почта в } раза (см.: 3.1). Пополнение же объемафракции 4с-клеток вдет за счет цвто-томнн (4<+4с)-клет!0к. которые, в отлачие от предшествующей фазы, уже Обнаруживаются в популяции (рис. l.rt. Поэтому можно считай, что деятельность поиуляциовных механизмов регуляции на данном (переломном) этапе панкреатита направлена прежде всего иа восполнение потерь среди активно функционирующих 2с- а 4<>клеток. Именно с этим, а также с возрастанием числа ДНК-сштезнрующях клеток в интенсификацией глякоген-еннтезврующей функции гевагоци-тов, нужно связывать начало восстановительных процессов в печени. Тем не менее, процессы нек-роЕноза а деградация клеток в печени ш этом не прекращаются. Можно видеть, что и иа 3-е сут ЭОП (рнс-l.rt выявляются 2c-, 4c-, (2ct2c)-. Se- и (4г+4г)-клетки с пониженным содержанием ДНК в ядрах. Но численность ах значительно сокращается, а если учесть, что наличие в популяции клеток с промежуточным содержанием ДНК на этом mue связано, прежде всего, с прохождением ими S-фазы митотаческого цикла и что увеличение доля клеток с нормальным содержанием ДНК в ядрах продолжается, то можно говорить о развитии процесса восстановления клеточной структуры печени и функциональней акгввности гелатоцитов.
Налицо двойственность ситуации, обусловленная альтернативностью процессов деградации клеток в регенерации органа. Из приведенных данных вално. что колее, чем в 2 раза увеличивается число 4г-клетак н вновь появляются <4^+4<)-кле1ки. Накопление же нормальных одно- и лвуя-
о
лерных клеток высокой плоиляосга влет вплоть до 14-х сут. Уже ва 7-е сут, в результате возрас летя я активности скнтета ДНК (си/. 3.1). отмечается увеличение лоли 4 с- и (4с+4г)-. появление значительного количества 8с- и даже 16с-клеток (рис. 1 К 14-м сут фракция двуялерных клеток достигает наибольшего объема (43%) в популяции, прежде всего за счет возрастания количества (2<ч-2г)- и (4г+4с1-клеток <рис.1,е). Однако, следует отметить, что восстановительные процессы. достигнув инка к 7-м сут, затем несколько ослабевают и с 14-х сут вьиодят на "плато", когда между внмн я процессами деградации устанавливается некое равновесное состояние. Именно в это время решается вопрос "кто кого" н ва нашей модели панкреатита это "решение" оказывается яе в пользу первых: восстановительные пронессы идут ва спал и Болезнь переходит в хроническое состояние. Уже на 14-е суг отмечается отсутствве 8с- в 16г-клеток, а появление их вновь в небольшом числе ва 21-е суг не меняет картины леградапян популяций, что проявляется 8 морфологических признаках пято- н нуклеолиза и в увеличения числа клеток с пониженным содержанием ДНК (рнс.1.л). Именно с повкжеиным, а не промежуточным колвчеством ДНК. т. к. число синтезирующих ДНК клеток в тго время также резко снижается (см.: 3.1). Превалирование в популяпни 4с- в IГ.'-2с)-клеток на 30-е уг(рис.1,-?>. лишь в очередной раз свидетельствует в пользу Большей нх устойчивости по отношению к этой повой атаке павгкреатогеиных токсавов. Сопоставление результатов наших исследований, представленных в предыдущей и данном разделах. свидетельствует о том. тго понуляпвя гепатопитов является динамичной и реактивной системой. ">го нахожг страхепне в кинетике синтеза ДНК, чятстической активности. накопления и расходования глпко,ч-на я в постоянной перераспределении состава популяции но плоидноста в формированию двуялерных клеток.
Следует отметать, тго реализация этих форм гаперреплякяпш ДНК, как, впрочем, а всех других. определяется не только создающимися в процессе развития патологии экстремальными условиями. что является первопричиной активация механизмов гаиерреплнкацнн ДНК, но и деятельностью внутриклеточных н популяцвоиных механизмов регуляции. После индукции ЭОП, когда понулятшя гепатоиитов находится в состоянии "первичного аффекта", в первую очередь включаются внутриклеточные защитные механизмы, обеспечивающие сохранение жиэвеспосоьносги меток в оставшихся непораженными участках печени. Затем, на Более поздних этапах волезин. включаются популяцяснные механизмы регуляции. В конечной итоге деятельность и тех, я других приводит к реструктуризации и созданию нового равновесного состояния популяции, Более устойчивого к экстремальным условиям, в чем важная роль принадлежит формированию дополнительного числа полиплоидных и двуялерных клеток. Именно дополнительного, поскольку и то, н другое явления свойственны печена в нормальном развитии (лит, см.: ^,a<ia^,Zajclela, 1966; Брод-скиа,Урываева. 1981; Магакяи. 1990).
Полиплоидна к многоиерность (в том числе а лвуядерность) в свокх проявлениях тесно связаны между соьой, но пути их формирования несколько различны. В оеонх случаях используются механизмы регуляции клеточного цикла и митоза. Важной особенностью образования полиплоидных клеток, обусловленное всключепяеи фазы митоза из никла, является "экономия" времени, энергетических и метаболических ресурсов, расходуемых на синтез структурных Белков и ферментов при подготовке к митозу. Очевидно, что "экономя" времени прн остром панкреатите играет важнейшую роль в максимально^ сокращения периода адаптация гепатоцитов н популяции в дедом к экстремальным условиям патологи. Процесс формирования двуялерных (как и воовще того ядерных) клеток ьолее длителен во времени и менее экономичен. В этом случае исключается только фаза питого мяи, вследствии чего и овразуются дву- н ииогоядерные клетки. Происходит тго. главным окразок. под воздействием попуяягшоиных механизмов регуляции, "заинтересованных" в ннтеясифнкапжн функциональной активности каждой жизнеспособной клетки, а дву- и многоядерные клетки оьладают Более высокой велок-сиитезнрующей активностью по сравнению с одноядерными (даже полиплонднымн) прн том же числе геномов клетками. Окусловлеио это Более "выгодными" условиями ядерно-плазменных отношений, складывающимися в дву- и многоядерных клетках, по сравнению с одноядерными, что объясняется в 2 раза Большей, в сравне нвя с последними, площадью ядерной мем&раны и большими возможностями для' реализации функций генетического аппарата. Преимущества двуялерных клеток еще ьолее увеличиваются, если их ядра не диплоидны. > полиплоидны (4с в выше), что навлюдается, согаласно нашим данным, в популяции гепатоцитов крыс вря ЭОП. Неосходнио отметить, что двуялерные клетк не теряют
40
20
40 20
40
20
Л
11
м
ж
11
40
20
к
40
20
А.
ш.
А
1
Л
Ж
1
40 Л. - 40 1
20 П1 Аъ 20 ■ и
п 1 НЫЛ п №ИН 11
2с 4 с
8 с
2с
способности завершить клеточный цякл цн-тотомней с образованней двух дочерних клеток с лтшшднымн ала полиплоидными ядрами, практически, яезатрачивая иа шло-то иию ви энергетических ресурсов, пя времени. ">т также происходит вол действием популяпионвых механизмов регуляции в том случае, когда возникает острая "необходимость" восполнить численность актив ных клеток в популяции. Это явление наблюдается в процессе развития "ЮП. Восполнение численности ген вгоните в в популяции может происходить я за счет пролиферации диплоидных клеток, однако прв этой затрачивается Больше времена, а также метаьолнческях и энергетических ресурсе». Значит популяция гепатоцитов обладает, по крайней мере, четырьмя возможностями для восполнения потерь в клеточном составе при поражении органа, реализующимися путем полкплоилвзадин, формирования лвуядериых клеток, их цятотоиии в. наконец, размножения диплоидных клеток. Стеаеаь реализации каждой нз них н в сочетании друг с другом изменяется в соответствии с задачами, решаемыми клеточной системой печени на том или ином этапе бо-
4с %с
Рве. 1. Изменения в распределении гепгтоцитов по олонлности при ЭОП я пол действием ТСН. Пого-ркзоятшя - классы цлоядвоси, с, во еертяхялж • число клеток,%. а - ищакшые; к-з-6ч, 1-, 3-, 7-, 14-, 21-и 30 - е суг после индукции ЭОП; левые стольн-кн - контроль (панкреатит), правые - оаыт (панкреатит леэаи- Имевио ^ обусловлена линамич-+ ТСН); заштрихованные учаепш - двуялерпые геиа- восп> высокая ре«™яосп, и сопроттпшя-
емость гепатоцитов в ах популяции воздей-стваю повреждающих факторов. Очевидно,
что деятельность всех клеточных в популяцвоввмх механизмов регуляции при патологии направлена на обеспечение синтеза ■ накопления в клетках Белков, ответственных за выполнение печенью летоксихацнонньп фгуищн*.
и
3.3. ИЗМЕНЕНИЯ СОДЕРЖАНИЯ СУММАРНОГО БЕЛКА В ГЕПАТОЦИТАХ ПРИ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ ОСТРОМ ПАНКРЕАТИТЕ У КРЫС До настоящего времена не разраюгаиьх, за редким исключением, методы количественной цитохимии для выявления в клетках ковкретиих илков. Поэтому мы ограничились методом выявления суммарного Белы, точиое определение количества которого в отдельных клетках с помощью сканирующей цитофотоиетрик, позволяет, тем ие менее, объективно судить о кинетике активностн синтеза ьелкоа а гепатцжгах различных фракций. Цитофотоме-трия содержания суммарного Белка в гепатоцатжх при панкреатите проведена вами впервые и дллвые, характеризующие функциональную активность ах велок-сютезирующей системы ва разных этапах развали» ЭОП представляя; как мы полагаем, определенные интерес (таьл. 2). Увеличение количества ваш > гелатоцитах здоровых крыс по мере возрастания их плоилвосга
не в полной мере соответствует пропорции 2:4:8.....поэтому отношение Еелок'ДНК для 4 с- в
Яоклеток, как в ях двуядераых аналогов, оказывается ниже, чей для 2с-клеток. Такое же положение сохраняется а вря ЭОП, хотя содержание белка в клетках больных животных, несмотря на значительные колейная, в подавляющем большинстве выше, чем в контроле. В гепатоцитах содержание келка повышается с первых же часов развитая болезни. В кинетике содержания Белка в гсиатощггах проявляется связанная с прохождением различных этапов ЭОП цикличность, причем характер повышения а снижения количества Белка в одно- в лвуядериых гепатоцитах разной
Таьлица 2. Изменение содержания суммарного ьелха в гепатоцитах крыс ври экспериментальном остром ваакреатвте ('ЗОИ)
Срок после Содержание суммарного еелка в Клетках
ннлукпни разной плоили ости, \хл. г^х/Л1,
ЭОП 2 с 4с 2с*2с 8с 4с<4г
0 (янт.) ' 171,7 ± 1,4 3)412..'2,2 261.6 + 4,0 630,4 ± 3,3 668,1 ± 3J9
6 ч 242Д ± 1,4 384.0 1 4,4 627,3 ± 2.9
1 от 282,9 ±3,7 Г447.9 ± 4,3 1 557,1 * 4,9
з от 1 150,4 ±2,2 ^ 293,4 1 1.4 .16!,2 • 6,4
7 от 21«,2 1 3:1 .. 415,2 ± 3,6 516,« * 7.1 739(7 ^ 5,3 714,9 ^ 7,7
14' от 332,013,1 414,61 5,4 376,5 1 8.1 1 615,3 ± 3,7
2 0 от 186,7 ±2,1 342,8 ± 2,9 269,4 ± 6,4 580,6 ± 4,4
21 от 245,8 I 1,8 359,7 ± 3.8П 340,6 ± 1,6 633,2 ± 4,4 541.9 ±5,2
22 от 183,2 ± 3,7 292,5 ±2,7 272,1 ±2,0 537,8 ±2,6 522,6 ± 5,4
30 сут 326,7 ± 2,0 585,7 ±4,2 600,2 ± 7,7 * _ *
алонлноств аналогичен (тавл. 2). Поскольку содержание Белка яамереино определялось нами в клетках с нормальный строением в строго соответствующих классам плошшосш, постольку это может свидетельствовать об идентичности реакций по данному параметру всех сохранивших жизнеспособность клеток на воздействие панкреатоксияов. Однако, выраженность их у клеток различной пяоадносш неодинакова. Наибольшие перепады в содержании Белка и различия между его "пиковыми" в контрольными значениями наглюлаются во фракции (2см2с)-клеток в отражают наивысшую степень их реактивности. У 2с- и, в особенности, у 4г-гепатоцятов оиа выражена слабее. При сравнении Яг- н (4<н4г)-кдеток наклюдается осрашая картина: паиволыпую степень реактивности проявляют одноядерные 8с-клегкя, в которых содержавне Белка достегает самых высоких значений при прохождении критических фаз в процессе панкреатита.
Уровень содержания велка в'клетках является одним из факторов регуляция их жизнедеятельности. например, пролиферативной активности, которая находится в оврагиой зависимости от количества накопленного Белка (см.: Магакян и др., 1987). При сравнении кинетики изменений в актива ости пролиферации гепатопнтов в в содержании ьелха (см.: .1.1 и тавл. 2) оБнаружявается, что ОБрагшая зависимость (с небольшими отклонениями аа ранних этапах ЭОП) особенно "четко проявляется при переходе панкреатита в хроническую форму, когда в моменты самого большого накопления Белка в клетках их ДНК-синтезирующая в пролифератявная активность резко снижаются, а на 14-е, 22-е и затем на 30-е сут падают до минимального уровня (ср.: таил. 1 и рис. 1). Высокая лаБильвость содержания суммарного Белка в гепатоцитах при ЭОП (как и сама возможность ее), очевидно, ОЕЪясвяется геиетвческв запрограммированной способностью их систем контроля за ситуацией в регуляции метаБОЯическями процессами к немедленной активации синтеза Белков, ответственных за выполнение дезинтоксикациояной функции. Это подтверждается данными, приводимыми в таблице 3 (см.: 3.5. стр.17). Видно, что вслед за понижением овщей численности я доли среди них жнзнесносоБвых клеток, в последних возрастает содержание Белка. Напротив, увеличение числа жизнеспособных клеток в популяции сопровождается снижением в них содержания Белка. Зиачвт, в регуляции ьелок-синтезврующей активности и восстановления численности жизнеснососньк гепатоцито» в условиях ЭОП принимают участие как внутриклеточные (синтез Белка), так и популяцвонные (численность) механизмы контроля. О том, что популяция геиатоцнтов является в высшей степени динамичной и реактивной системой свидетельствуют и непрерывные изменения накопления и расходовапия гликогена.
3.4. КИНЕТИКА ИЗМЕНЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ ГЛИКОГЕНА В ГЕПАТОНИТАХ В СВЯЗИ С ИЗМЕНЕНИЯМИ В ПОВЕДЕНИИ ЭНДОКРИННЫХ КЛЕТОК ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ Н ИЮПНСХ1-: РАЗВИТИЯ ПАНКРЕАТИТА Присутствие в ткани поджелудочной железы некроЕиотиаеских токсинов оказывает повреждающее воздействие, как и следовало ожидать, не только на популяцию экзокрннных панкреацитов, но н на островковые. в том числе и- н р-клеткл. приводя к гкьели часть клеток и вызывая нару-
шевня » их функционировании.
Рассмотри сначала результаты анализа ашетхи численности эндокринных клеток, преходящееся ва 0,01 W площади среза островкоаой ткани, т. е. параметра, фактически отражающего плотность распределения клеток в ткани (рис. 2,а). Значения этого параметра подвержены коле ваниям в процессе развитая ЭОП ■ пределах от 68 до 76% в, хотя в числовом выражении онв представляете я ве столь звачятельяымк, поскольку разница между крайними значениями составляет всего 8%, тем ие менее эта колемвия достоверны (Р < 0,001) ве только в крайних, ио и на всех промежуточных точках, в которых производилось определение его значений. Более того, ови существенны для популяции оетровкоаых клеток, так как. согласно известным данным (лиг. см.: Магакяи, 1990), платность клеток в популяция не только характеризует ее состояние в целом, во ■ является одним из факторов регуляция интенсивности размножения клеток в системе. Именно размножения, т. е. деления, увеличения числа клеток, во ве актив оста синтеза ДНК. что подтверждают и результаты нашего исследования. Изменения в численности островков ых клеток обусловлены либо кх гибелью в периоды сокращения их числа ва 3-е и 20-е суг развития ЭОП под действием некротокскнов, либо активацией реааративных процессов в периоды нараста-ввя численности на 14-е в 22-« сут в результате размножения, а также вполне вероятной трансформации экзокрняных панкреацитов в эндокрпшые (см.: Яглов, 1977; Елицкий,Ягло», 1978; Ка-наян, 19ÎS). По-виджмому, именно вследствие наличия возможности трансформация экзокр&вных панкреацитов в эндокринные клети (см., также: Хэм,Кормак,1$83) и благодаря активации раз-мвожекия послелога при прохождении критических фаз в развитии ЭОП, популяция островко-вых клеток проявляет достаточно высокую стабильность состава и плотности распределения клеток i площади среза островков. Напомним, что максимальный разброс значений этого параметра ие превышает 8%, а на начальное фазе ЭОП в состоянии "первичного аффекта" снижение значений показателя плотности популяции составляет менее 5% (си: рве. 2,а). Кроме того популяция
островковых клеток обнаруживает сравнительно волее высокую устойчивость к воздействию панк-реагогенвых эндотоксинов, чей популяция экзо-крвнаых панкреацитов: в островках ве образуется некротических зон, а среди эшюкрштых клеток, хотя и встречаются элементы с признаками цитолиза в пяквозя ядер, их количество меньше, чем в популяции экзокринвых панкреацитов. Важную роль в этом играют несколько факторов. Во-первых, большая защищенность достаточно обособленной формации островков, отделенной опт остальной ткани поджелудочной железы прослойкой ретикулиновых волокои.состоящих из колагева и покрытых гликопреггендом н протео-гликаном. Ретикулярная ткань, в структуру которой входят ретикулиновые волокна, известна в качестве системы, выполняющей ряд защитных функций. Не исключено, что они ие являясь клеточной структурой, тем ве менее, в силу своей молекулярной организация, состоящей аз белка а полисахаридов, также способны в какой-то мере противостоять воздействию повреждающих факторов, препятствуя проникновению непосредственно в островки Лангергаиса токсических веществ, выделяемых при распаде окружающей экэокрвииой ткани железы. Двумя другими факторами, способствующими повышению сопротивляемости популяции эвдокрвхоых клеток воздействию некротокскнов, являются: активация их размножения в полиплодизацая в результате включения резервного механизма гаперрешшхацш ДНК. Это подтверждается нашими данными, свиле-
Рнс. 2. Кинетика изменения в численности эн-до кранных клеток поджелудочной железы в процессе ЭОП ьеэ введения (а) а при юедеям (с) ТСН. По оса лгецжее - время после индукции ЭОП, суп во оси оржпат - число клеток в 0,01мг площади среза. Пит - нвтапные крысы
• •
тельствующями о том, что в процессе развития ЭОП в опровковых клетках в несколько раз возрастят мтогнческая н ДНК-синтезирующая активность, с цель» компенсации потерь при некрозе поджелудочной железы в полом, распространяющемся в несколько меньшей степени и ва островковые структуры. Можно видеть, однако, что кривые кинетики указанных параметров исследованных клеток в значительной степени отличаются др>т от друга и от значений рассмотренной выше кинетики плотности клеточной популяции (ср.: ряс. 2.а, 3,а,4,а). У интоггаых крыс в осгровковых клетках не обнаружено делящихся клеток. У вольных - до завершения фазы "первичного аффекта" н вплоть до 7-х сут клетки также не делятся и лишь после этого мнтошчесскнй индекс начинает возрастать и достигает максимума (1,1 °/ой) на 20-е - 21-е сут (окончание этапа острого панкреатита). Затем, при переходе в хроническую форму, его значения несколько понижаются (0, г/оо), оставаясь на лосгаточво высоком уровне до 30-х сут. Значит, мвтотнческая активность, практически не выявляемая среде эндокринных клеток у здоровых крыс, в результате патологических нарушений прн прохождении второго этапа панкреатита, симулируется для восполнения потерь от некровиоза. Но некровнотн-ческне явления навлюдаются в в хронической фазе болезни, поэтому клетки продолжают делиться, хотя и с меньшей интенсивностью и после перехода ЭОП в хроническую форму, (рис. 3,а). Иная картина наблюдается в кинетике синтеза ДНК. Из данных автора-лнографичсского анализа (рис,4,а) видно, что активность включения 3Н--тмнлиео80й метки в ядра эндокринных клеток вначале очень низкая (ниже, чем в норме - 5,3°'оо), резко возрастает, в отдичне от мнто-тяческой активности, с 1 -х отпосле индукции ЭОП, достигает максимума (12,4°/т) к 3-м сут. Затеи, к 20-м сут снижается и вновь нарастает ва не 21-е суп (7,1°/м>), превышая значения у здоровых крыс и сохраняясь на этом уровне до 30-х сут. Важно отметить,
что кинетика значений и митотнческой активности, и активности синтеза ДНК в хронический период волезни находятся в полном соответствии друг с другом, а это означает, что ннтененфиха-цня синтеза ДНК и ядрах эндокринных клеток во время перехода панкреатита в хроническую форму непосредственно связана с активацией их размножения. Все клетки, пройдя фазу синтеза ДНК н 65-период митотнчесЕОго цикла вступают в фазу митоза, а затем н цитогонии. Об этом свидетельствует то, что все иитозы в это времч окатываются мечеными 'Н-тнмвлнном, а явление двуядервосгв в популяции эьлокрннвых клеток нами не обнаружено. В отличие от этого в период острого развития колезвн ивълюдяегся значительно Большая аюивацвя синтеза ДНК. Всего за двое суток (1-е - 3-й) число меченных клеток вараггаетв 6 раз, затем индекс мечення снимется, но остается высоким вплоть до 14-х сут включительно (рис, 4,а). Однако, эндокринные клетки в течение всего этого периода не делятся (рве. 3,а). Полное же отсутствие делящихся клеток прн активном синтезе в их ядрах ДНК неопровержимо свидетельствует о том, что в период развития острого панкреатита энлохрвнвые клетки нолвплоилвзнруются. оставаясь одноядерными в являя, тем самым, классический иример одной из форм гнперрспликации ДНК. В литературе имеются отдельные сообщсння об обнаружении полиплоидных элементов среди Р-клеток остров-
—п—I-1-1 4 1-г
Ы 1 7 1« п Я
Рве. 3. Изменения в кинетике мнтотвчес-кой активности эндокринных клеток поджелудочной железы в процессе ЭОП вез введения иири введении ТС1Г. По оси ор-мяват - мпотнчестшй коэффициент, °/от. Остальное - как на рнс. 2.
>.117 М 31 )•
Рве. 4. Изменения в кинетике синтеза ДНК энло кранных клеток поджелудочной железы в процессе ООП вез введения в прн введении ТСН. По осе орлтят -индекс мечення, °/0о > Остальные овозна-чевия как на рнс. 2.
ков Лангергаяса у людей в норме (Ehrie.Swartz, 1972). Однако лишь комплексное всследов&вие зли клеток с параллельным использованием методов авггорадвографвн в цвпофотометрви позволило точно установить время в интенсивность формирования полвалоклных эндокринных клеток. Цитоплазма их клеток, особенно ва первом этапе ьолезнв, сильно в&куодазкрована, нередко, до такой степени, что кажется "пустой". Мы связываем это с проявлениями ах гиперфункции и в синтезе секрета, и в выведении его в кровь. По нашим наблюдениям недедящиеся Р-клеткн больших размеров с крупными ядрами (т. е. полиплоидные), группируются, как правило, в центральной зове островков, делящиеся же клетки, не столь сильно вакулярвзироваиные, оБВаружнваюгся по их периферии. Следует заметать, что способность р-клеток к гиперфункции синтеза и выведения секрета под влиянием активно воздействующих ва них экзогенных факторов столь напряжен ной, что она приводите их истощению в гнвела, описана многими исследователями (лит. см.: Хэи, Кормак, 1983). ,
Между тем именно сравнительный анализ изменений в кинетике содержания гликогена в геяато-щпах ■ в поведении эндокринных клеток поджелудочной железы представляет значительный интерес. Содержание гликогена в гецагоцитах подвержено сильным колебаниям, очевидно обусловленным различиями в интенсивное™ его накопления и выведения в кровь на разных стадиях панкреатита (рис. 5,а). Хорошо видно, что на 6ч после индукции ЭОП его содержание в гепнто-цвтах в 8 роз ниже, чем у игшшш крыс. Затем, к 7-м сут, оно возрастает почти в 10 раз и превышает значения в клетках кнтектаых крыс в 1,5 раза, а к 14-м ¿тт резко снижается, вновь оказываясь ниже значений у шшвш животных, затем, к началу хронической стадия панкреатита, столь же резко увеличивается до шоковых значений. Однако, к 30-м сут оно опять омает. во ие в такой сильвой степени, и устанавливается на уровве, характерном для ннтактных крыс. Эта флуктуации в первую очередь определяются изменениями в гликоген-еннтезирующей функции ге-патоцитов, которые обусловлены взмененвямв в деятельности внутриклеточных н популяцнояньтх механизмов регуляция н заидпно-комненсаторвымв реакциями в самой печени. Но в то же время они связаны, как мы полагаем, с изменениями в повелении и активности эндокринных клеток поджелудочной железы, участвующих в регуляции шшодитических процессов в печени. Так, минимальное содержание гликогена в гепатоцитах » первые часы после индукции ЭОП прямо коррелирует с вязкими значениями показателя плотности популяции в островках в полным отсутствием делящихся клеток в этот период. В то же время варастаняю содержания гликогена в гепато-цитах на первом этапе ЭОП предшествуют резкая активация синтеза ДНК в эндокринных клетках и их по.ишлои лизация. Второй же подъем значений содержания гликогена в геиатоцитах, пик которого приходится на 21-е сут, прямо коррелирует с активацией синтеза ДНК в эндокринных клетках и их размножения. Очевидно, что кинетика изменений в поведении эндокринных клеток обусловлена прежде всего деятельностью поауляционньи защитаьи механизмов, как это свойственно вообще всем саморегулирующимся клеточным системам. Однако, сшль же очевидно, что, худучи открытыми системами, они реагируют и ва сигналы, ностушающие извне, в данном случае с кровью. Поэтому явления «ктквацет синтеза ДНК в волипловдизацва. наблюдаемые в первые же часы после индукции ЭОП, вряд ли можно отвести лишь к внутрисистемным реакциям. Вполне обосновано можно полагать, что выявленные ваш изменения в поведении эндокринных клеток обусловлены неоБходимостью выхода взаимоотношений между эндокринной системой поджелудочной железы и системой генатоцитов ва новый уровень, определяющийся экстремальной ситуацией, сложившейся для оьеих систем в результате развитая патологического процесса. Этим в следует объяснить ту Быструю реакцию эндокринных клеток, которая проявляется в виде активации синтеза ДНК в них в вх полиплолвзацни. В то же время '"выбор" именно этого варианта ия-теневфвкашш специфическое функциональной деятельности эндокринных клеток из других возможных, как, например, увеличения их численности путем активация размножения. Безусловно определяется внутриклеточными механизмами регуляции, а конкретнее - включением резервного механизма гвверрепликацш ДНК. По нашему мнению активация специфических функций эндокринных клеток, в основе которой лежат явления повышения активности синтеза ДНК и поли-штоиднзация клеток, предваряющие ивтфевфнкацяю синтеза и накопления гликогена в гепатоци-тах, является основным фактором, шусловшюающим активацию их гликоген-синтезирующей функции иа первом этапе ЭОП. Иная ситуация складывается на втором этапе при перехоле солез-m в хроническую форму. После значительного снижения уровня содержания гликогена в геиато-
дитах в конце первого этапа, вновь наблюдается столь же значительное его нарастание. Можно с уверенностью полагать, что и в данном случае зло происходит пол влиянием выброса в кровь больших количеств продуцируемых эндокринными клетками гормонов, участвующих в регуляции глнкогев-синтезврующей функции печени. Ло. если на первом этапе нарастание объема синтезируемых гормонов обеспечивалось умножением числа renoMOR в каждой клетке, то на втором - это происходит на основе увеличения суммарного геном» популяции эпдокринных клеток, за счет иа-раегания их численности в ¡le lyibilvK' активации пролиферации. В этом случае кривые кинетики нарастания ах'швностн синтеза ДНК, размножения, численности эндокринных клеток и количества гликогена в генатопитах, цракзичесш. идентичны (ср. рис. 2,а. i,а. 4,а и 5,а>. Таким образом, активация синтеза ДНК на этом этапе направлена гк' на полиплоидизапию клеток, а па обеспечение актива ого их размножения - процесс а менее экономичною но времени я затратам энергетических ресурсов. Указанные отличия в повелении эндокринных клеток на втором этапе ЭОП обусловлены снижением о cipo™ панхреятига при переходе в хроническую форму н новым уровнем гомеосгаза в системе популяции гепаюпитв. Изменения же в поведении эндокринных клеток определяются уже не внутриклеточными, а популяцпопяыми механизмами регуляции,
деятельность которых во всех случаях направлена на восстановление. а затем на сохранение численности клеток в популяции. Результаты проведеного нами комплексного анализа иовсленяя я активности эндокринных клеток иолжелуцочиои железы и геватоцитов позволяют, ие делая ка тегорических выводов, во достаточно объективно суцигь о механизмах рефляции, лежащих в основе их взаимоотношения. Мы надеемся, что они окажутся стимулирующим фактором дтя проведения прямых биохимических всслсловапий этого вопроса и для разработки цитохимических методов выявления гормонов, вырабатываемых заяокринными клетками, н их количественного анализа с помощью цитофогометрви непосредственно в их цитоплазме.
Чем же можно Объяснить то, что подобная система оха-змвается не в состоянии предотвратить развитие и переход панкреатита в хроническую форму? Почему высокая ахтавиость гепатоцптов на первых этапах ЭОП, в дальнейшем илет в а спад? Исходя яз результатов анализа данных, можно сделать вывод о том, что в этом "повинны" не влуфихлешчные. а популяциопные механизмы регуляции функционирования системы в целом. Будучи в значительной степени саморегулирующейся и в то же время открытой -системой, популяция гепатвцитов быстро реагирует на экстремальность ситуации путем моеили-зпии и активами всех средств для защиты прежде wero "совственяых интересов", что в значительной степени лишь опосредовано воздействует на процессы регенерации, идущие в поджелудочной железе на ранних этапах ЭОП. Затеи, заверяй» иериол алаатации к измеишшшмея условиям. система клеток печени выходит на новыЯ уровень гоисостаза. яа котором ее реакции в отвт на сигналы о ситуации в ноджелудочвой железе ослабевают. В этом заключается одна из причин перехода болезни в хроническое состояние, а для того, что tu вывести популяцию гепатоцитов из создавшегося динамического "равновесия" требуется воздействие экзогенных стимулирующих факторов, способных дестабилизировать равновесное состояние популяции. К таким факторам следует отнести биологически активные вещества, в частности, твосульфятяатрия (ТСИ).
.1.5. ИЗМЕНЕНИЯ В ПОВЕДЕНИИ 11 ФУНКЦИОНАЛЬНОМ СОСТОЯНИИ ГЕПАТОЦИТОВ ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ПЮСУЛЬФА'ГА НАТРИЯ В ПРОЦЕССЕ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЮ ОСТРОГО ИЛНЮ'ЬА'ШТА У КРЫС Материалы, отражающие кинетику параметров, характеризующих повеление и функционирование исследованных клеток крыс, которым TCI1 ие вводим ("чистый "панкреатит), в данной разделе будут рассматриваться, как коитрольпые.
—П—I-1-1-i-г-
hl 1 ) 14 » >•
Рис. 5. Изменения в кинетике содержания гликогена в зтпатопвтах при ЭОП без введения и ври введении 'ГСП. По оса орлнязт- количество гликогена, уелоI. ел Остальное - как на рис. 2.
Поведение клеток после введения ТСН (подопытная груша) кардинально меняется. Так, ах тивносп синтез* ДНК в насаде первого этапа (фаза "первичного аффекта") намного выше, чем прн "чнстом"(контрояьная группа) паякреатаге (рнс. 6,ь). К 3-м сут она резко снижается, держится на этом уровне до 14-х сут я снова понижается до уровня, характерного для интактаых крыс. Действие ТСН на миггогаческую активе осп еще более выражено (рис. 7,к): повышение к 7-м в незначительное понижение ва 14-е сут сменяется резким нарастанием к 21-м сут, т. е. во время перехода ЭОП в хроническую фазу и далее - до 30-х сут . Изменения в ДНК-синтезнруюцей и митотической активности отражаются на распределении клеток в составе популяция по плоад-ности (ряс. 1). Сокращаются в числе, а затем и полностью исчезают пшодяплондные (подвергшиеся яуклеолиэу) клетки. Уменьшение доли клеток с "промежуточньм" содержанием ДНК в начале первого этапа, при сопоставлении с давними о ДНК-синтезирующее активности (рве. 6,б). свалетсльствует о снижен«« численности дегралируккцих геиатоцитов и среда клеток колее высокой плоидности. Увеличение же числа клеток с промежуточными значениями содержания ДНК в ядрах (2с - 4с) к началу второго этапа и понижение к концу его четко соответствует кинетике содержания ДНК нрв прохождении фазы синтеза мито-таческого цикла (рис. 1). Параллельно растет доля 4 с- в (2c» 2í)-клеток, наиболее устойчивых к воздействию патогенных факторов. Распределение клеток по плоид-ностн на 30-е сут у крыс, подвергшихся воздействию ТСН, соответствует их распределению у шггактных животных при некотором сокращенна доли да- и высоко-одоклных клеток (ср.: рис. 1,а, 1э). Нарастание активности пролиферации генатоцнтов в начале первого и к концу второго этапа ЭОП в подопытной группе способствует увеличению их ошцев численности я доли жизнеспособных клеток, составляющей, начиная с 14-х сут, 100% популяции (такл. 3). К этому времени полностью исчезают признаки междолькового и межклеточного отеков в печева подопьпяых крыс. В контрольной группе же показатель жизнеспособности к 30-м сп снижается до 86.5% и вновь появляются признаки отечности и векроза. Значительные изменения после введения ТСН наелюдаются в размерах генатоцитов, ядерно-плазменных отношениях а в структуре популяции. В среднем за 1 -30-е сут ЭОП у подопытных крыс окьемы ядер одно- в двуядерных клеток на 6% и 10% и их цитоплазмы на 18% и 22% ниже в сравнении с копт рольными. Прн этом ядерно-плазменные отношения в тех ■ других <0,22 в 0,29) точно совпадают с таковыми у ннтактных (см. табл. 2). При "чистом" же панкреатите они значительно ниже (0,19 и 0,25). Столь существенное снажеиве значений объемных параметров генатоцитов под влияием ТСН является следствием спала внутриклеточного отека наблюдающегося а период "первичного аффекта". Сходство же значений ялерио-плаз-мекных отношений а клетках подопьпяых и ннтактвых крыс, говорит о нормализации взаимоотношений между ядерным аппаратом и цитоплазмой под влиянием ТСН. Отметим, что уменьшение объема цитоплазмы генатоцнтов подопытных животных связано также и со снижением в вей содержания белка. Количество белка нарастает к 14-м сут, когда понижается иитотнческая активность клеток, а также резко уменьшается прн возрастании последней к 21-м сут (гам. J). Относительно вязкое содержание ьелка в клет-
Рнс. 6. Изменения в кинетике синтеза ДНК в ядрах геиатоцитов в процессе ЭОП вез введения н при введении ТСН. По oar орлжвгг - калеке меченая, " )оа Остальные обозначения, как ва рис. 2.
Рис. 7. Изменения в кинетике митота-ческой актива ос-га гепатоцнтов в процессе ЭОП Без введения в при введении ТСН. По оси ордввят - иитотический индекс, 0 /м . Остальные обозначения, как варис. 2.
Таблица 3. Влияние введения ТСН на численность гепатоцитов. долю жизнеспособных клеток и среднее содержание в них общего белка при ЭО!I у крыс
Срок Общее число клеток на Число жизнеспособных кле- Содержание белка в
после 0.01 W площ&лл ток на 0.01 мм'. % от общего жизнеспособных клет-
индук- среза, % от их числа у числа клеток на соответству- ках, % от его содержа-
ции интактных крыс ющий срок при 'ЮГ! ння_у иптактных крыс
ЭОП сет ТСН _при ТСН ест ТСН i при ГСП вез ТСН при ТСН
6ч 92,6 128,4 К 9,0 94.0 111,5 80,9
1сут 85,0 J 118,2 94.0 94.5 108,5 82,4
Зсут 92.9 11.5,4 91.3 90,8 _ ..91,3. 98,5
7сут 74.1 88,9 93,9 94,0 108,4 115,4
14сут 97.4 94,4 96,0 100,0 119,5 127,3
20сут 100,0 94,1 HI 100,0 87,2 105,2
21 сут 100,0 100,8 92 2 100,0 ____127,5 ____72,7
22сут 100.0 101,1 94,0 100.0 103.0 96.1
ЗОсут 95.5 105,8 86,5 100,0 125,8 123,4 ,
Среднее 93.0 105,2 92,3 97.0 109,2 100.8
ках этой группы крыс мы связываем с ич высокой нроляфератхваой активностью (см.: 3.3 и Мя-гаян и др.. 1987). Однако не исключено, что пониженное содержание г.елка в гепатоцнтах подопытных крыс, может быть обусловлено сокращением иод влиянием ТСН объема поступающих в портальный кровоток из поджелудочной железы токсических продуктов некроза и ослаблением, в связи с этим, их дезинтоксикациоиной функции. Можно предположить, что в соответствии с этим уменьшается "потребность" в синтезе и накопления волыпих количеств специфических Белков, ответственных за выполнение этой функции, что. в свою очередь, связано с положительными изменениями в характере развития панкреатита при введении ГСП (Каралова н др., 1990,в).
Значительное снижение количества гликогена в первые часы после индукции ЭОП (рис. 5). в сравнении с интактаыми животными, правда, несколько менее выраженное, чем у крыс при "чистом" панкреатите, сменяется плавным нарастанием содержания гликогена до уровня, характерного для гепатоцитов у интактчых жявотпых, без каких-либо колебаний в кинетике его накопления и расходования, столь резко выраженных у контрольных крыс. Можно прият к заключению, что выравнивание перепалов прежде всего должно выть связано с непосредственным воздействием TCII, однако мы придерживаемся несколько иного представления о механизмах регуляции гликоген-синтезирующей функции клеток печепи в этих условиях. Не исключая более чем вероятного прямого влияния ТСН аа функционирование гепагоцитов, мы склонны считать, что механизмы. лежащие в основе нормализации этой функции, как, впрочем, и всех других, более сложны, чем это представляется на первый взгляд. Наше мнение основывается на двух важных свойствах ТС11 - отсутствии тканеспецифичности и универсальности его нормализующего влияния на метаболические процессы в различных клеточпых системах. Нами установлено, что факторы, повреждающие систему экзокрвнных падкреацитов, приводят к нарушениям в деятельности и эндокринных клеток. Были выявлены коррелятивные отношения между этими нарушениями в изменениями, которые наблюдаются в гликоген-сии тезирующей функции гепатоцитов при "чистом" панкреатите (см.: 3.4). При введении ТСН митотнческая активность этих клеток резко возрастает уже с 1 -х сут, достигая максимума на 3-й сут. после чего снижается к 7-м сут. вновь нарастает до 14-х сут, падает до 0 к 20-и стт(начало хронической фазы при "чистом" панкреатите) и далее не возобновляется (рис. 3,6). Важно отметить, чти именно па втором этапе ЭОП в присутствии ТСН значительно возрастает пролнфератяввая активность гепатоцитов (ряс. 7б), а размножение клеток, тревует дополнительных затрат нх энергетических ресурсов. Очевидно, что эти ресурсы пополняются за счег накопления гликогена, что я происходит в гепатоцитах с конца первого н до завершения второго этапа ЭОП. Параллельно стимулируется пролиферация эндокринных клеток. Это подтверждается данными радноавтографни синтеза ЛПК в этих клетках (рис. 4,6). Вндно, что через 3? после индукции панкреатита их синтетическая активность полноегью подавлена, в то время как у интактных крыс наблюдается сниа-э ДНК, хотя и на низком уровне. Но уже с 1-х сут
индукция панкреатита активность синтеза ДНК нарастает я в контрольной, н в подопытной группы, Будучи сильнее выражена у крыс, свравотаяньи ТСН. вплоть до начала хронической фазы (20-е сут). В подопытной груше активность сиятета ДНК возрастает, но менее выражена, по сравнению с контрольное, а размножение клеток в это время вооыце не наблюдается. Итак, если у контрольных крыс отсутствие параллелизма между синтезом ДНК и пролиферацией выявляется на нервом этане ЭОП, то у подопьпных - на втором. В обоих случаях синтез ДНК в отсутствии клеточного деления свидетельствует о потвплонлнзации клеток, однако у подопытных крыс это явление выражено гораздо слаьее, чем у контрольных. Значит "потребность" системы в повышении мощности генома клеток у подопытных крыс ниже, чем у контрольных и обусловлена иными причинами, чем у последних. Если у крыс при "чистом1' панкреатите активная полиплонлнэацня клеток в период "первичного аффекта", оьуслоалеиа необходимостью экстренной компенсации потерь вез колыша затрат времени и энергии, то не столь активная полипловднзация клеток у подопытных в тот период болезни объясвястся, по нашему мнению, тем, что именно в это время начинается вторичная атака панкреатита, с которой успешно справляются подопытные крысы. Определенную роль в этом, по-видимому, играет более высокая в полиплоидных клеше ах активность синтеза и выведения в кровь гормонов, регулирующих синтез гликогена в гепатоцитах, количество которого на этом этапе значительно увеличивается. В гепатоцвтах же контрольной группы крыс оно резко падает (рис. 5).
Естественно, что изменения в ьштотической ■ ДНК-синтезирующей активности эндокринных клепок в подопытной группе, определяют особенности кинетики их численности, приходящихся на единицу площади островков Лангергааса (рас. 2,6). Хорошо видно, что в отличие от крыс контрольной группы, у подопьпных вавлюдается лишь один резкий спаи количества клеток в островках на 3-й сут, после чего идет Быстрое нарастание численности до уровня, Более высокого, чем у нпвктеых крыс, который сохраняется вплоть до конца эксперимента. Наблюдающиеся, крайне незначительные, колебания в средних значениях лежат в пределах ошибки в могут не приниматься в расчет. Более высокая плотность популяция клеток в этой группе обусловливает сначала снижение, а затеи в полное прекращение клеточного деления. До проведения настоящего исследования можно выло считать, что епшлнзация процессов синтеза, накопления и расходования гликогена в клетках печени подопьпных крыс происходит под влиянием непосредственного воздействия иа них ТСН, однако представленные выше данные сравнительного анализа поведен а я эндокринных клеток поджелудочной железы н гепапоцитов позволяют полагать, что весьма существенную роль в этом ¿грают островковые клетки. Таким овразом, полученные вами результаты в совокупности свидетельствуют о структурной я функциональной достаточности эндокринной системы поджелудочной железы для исполнения ею в полном объеме координирующей роли в регуляции накопления и расхомояшая гликогена в печени, достигаемой Благодаря присутствию в организме подопьпяых крыс ТСН. Эта, как мы полагаем, также является одним из факторов, предотвращающих переход Болезни в хроническую форму, который наышлается при "чистом" панкреатите.
ВЫВОДЫ
1. Впервые проведено исследование поведения а функционирования гепатхщитов в эндокринных панкреацитов в процессе развития экспериментального острого панкреатита у крыс с использованием комплекса методов цитоморфологим, цнтоиорфометрин, цнтофотоиетрии, авторалиогра-фин ■ миогоаараметрического компьютерного анализа.
2. Показано, что популяция гепатоцнтов, Будучи открытой, высокореактивной и саморегулирующейся системой, почти мгновенно реагирует на нарушения как в соБственном. так и организмен-вои гоиеосгазе, используя для их ликвидация и внутриклеточные, и популяционные механизмы регуляции, степень активности которых изменяется при прохождении различных этапов Болезни.
3. Установлено, что при панкреатите в популяции гепатоцнтов активируются процессы пролиферации, синтеза ДНК, суммарного Белка н тлжкотена. степень выраженности которых зависит от глубины поражения печени и полжелудсСшой железы и определяется конкретными задачами, решаемыми клетками и популяцей в целом ва том идя ином этапе развития болезни.
4. Впервые показано, что важнейшим условием быстрой реализации защитных функций популя-
цин гепатоцитов. наряду с увеличением численности в функциональной активности клеток, является формирование доаолнительнрго числа полиплоидных и лвуялерных клеток, в результате включения резервного мехщнзматнгаеррешткацви ,3,1 IK.
5. Показано, что высокая активность геиагоцнтов. определяющая перестройки в структуре популяции и метаболи зме клеток, наблюдается в период острого развития панкреатита при прохождении фалы "первичного аффекта" и деструктивных изменений тчаив печени пол действием поступающих из поврежденной поджелудочной железы в портальный кровоток некротоксняов.
6. На этом этапе, продолжительностью около грех нелель. происходит адаптация и повышение резистентности сохранивших жизнеспособность геиагоцвтов к экстремальным условиям, в результате чего популяция выхолит на новый уровень гомеостаза, при котором ее реакции на повторные атаки ианкреатита ослабевают.
7. Ослабление уровня функциональной активности гена топитов связало, вместе с тем, со снижением остроты панкреатита на втором этапе Болезни в результате деятельности, практически тех же, занятных механизмов в самой поджелудочной железе и. соответственно, с уменьшением количества павкреатоксянов в кровв и напряженности выполняемой ими лезиитоксикациоввой фувкции. что в обусловливает переход панкреатита в хроническое состояние.
8. Установлено, что для предотвращения перехода «аикреятата в хроническую форму требуется воздействие экзогенных виологачески активных веществ, способных дестабилизировать равновесное состояние геаатоцнтарной системы н дополнительно стимулировать деятельность защитных механизмов в популяциях и гепатоцитов. и жзокрилвых наикреацитов.
9. Впервые показав о. что воздействие тиосульфат на фия проявляется сразу же после введения в организм а приводит к карлинальвым нерестройкам в повеленян и геватоднтов. в эндокршпщ павкреацитов на всем протяжении развития ьолезпн, в частности, к практически полному выключению деятельности эндогенного резервного механизма гниерреплпкацви ЛИК.
10. Прямые коррелятивные отношения, как в отсупггеии. так и в присутствии ГСН. обнаружены лвгпь в поведеяив в функциональной активности гелазощгтов н эндокринных клеток поджелудочной железы, непосредственно участвующих в регуляции г.такогенсинтезирующей функции печена
11. Установлено, что восстановление структурно-функциональной организации популяций гепатоцитов я экэокринных павкреацитов идет цярал лельно и независимо друг от друга, а активность процессов риеперацни в поаулянпи гечтхщнтоа определяется лишь степенью повреждений в самой печени.
Список равот. опукликоваяных по теме диссертации
1. АкопянЛ.А., Гаьриэлян H.A.. Канаян A.C.. Каратом U.M., Магакян Ю.А. Морфо-функцно-нальвые изменения гепатоцитов у крыс при 'экспериментально« остром панкреатите. П Цитология. 1994, т. .16. N 8. с. 829-83?.
2. Магакян Ю.А.. Каралова Е.М.. Дконян Л.А., Гльрвэляя H.A.. Канаян A.C. Изменения в содержании ДНК. плоядпостн н составе популяция генатопитов при экспериментальном остром пвикреагяте у крыс. Н Ьвол. жури. Армении. 1996. i. 49. К Я, с. 145-148.
.1. Магакян К).Д.. Каралова Е.М.. АкопяпЛ.А.. Гаг.риэляп П Л.. Каяяян A.C. Изменевня сомер-жавня суммарного ьелка в гепатоцгпах при жепернмеппиыюм оезром наикреатяте у крыс. // Биол. жури. Армении. I99t>. т. 49. N .1-4. с.164-167.
4. Каралова П.М.. Дкоияц Л.А., Габриэляи H..V, Канаян A.C.. Магакян Ю.А. Цитологическое исследование действия тиосульфат назрня на функциональное состояние гепатоцитов при экспериментальном остром панкреатите у крыс. " Ьпол. журп. Армении. 1997, т. 50, N 1-2, с. 41-45.
5. Магакян Ю.А.. Каралова ü.M.. Ахоияв Л.Л., Гаьриэлян H.A., Канаян A.C. О взаимоотношениях между популяциями гепатоцитов и экзокрииных нанкреацитов в процессе экспериментального острого панкреатита у крыс при ко ¡действии иа них тиосульфатом натрия. // Биол. журп. Армении. 1997, т. 50, N 1-2. с. 46-52.
6. Акопян Л.А. Влияние острого эксперимензплшого панкреатита ва струхтуру и функциональную активность гепатоцитов у крыс. // Тез. доки, республиканской научной конференции но зоологии. Ереван. 14-Имая 1998. с.20-21.
7. Акопян Л.А. Кинетика пролиферации и чнелевпост эндокринных нанкреацитов в процессе
развития иилуювровлввого острого панкреатита у крыс и воздействие ва вее тиосульфата натрия. //ДАН HAH РА, 1998, т. 98, N 2, с. 161-165.
8. Акопян JI.A. Тиосульфат натрия как экзогенный фактор предотвращения перехода острого панкреатита в хроническую форму и роль в этом процессе <х- и р-кле-пж островков Лангерганс». ' Бнол. хурн. Армешга, (в печати с 1998).
ifiusnsnsbbph ы tunntiPM, 'm^Pbuai-'Si.bPh адролгъьтшиь MllPQlWnPUUb IfbhiUlihQUlitrG 11ЛГР flUbitPbUShSh dUÜUbULi ипъьзььгь uns Ь4 LUSPhnWh OhnunUbUSh 1тЬ8ПМЗЗПИ,0 ьриъэ -4PU
UU®n®UQhP
U^ftrLL-uiLuüfiD Офр1|шО ttfunluiGuiljUJljtig hfiäGuipujp ЦЬ0ишршСш1(шЬ q|iiniupjuiG ni pefp^ Ijiupjuiü uiprtfrujljujü hhdGiuhujpgbphg üblifiQ циОДрЬиягфтЬ ujwpnc(btibqni.ü GbppgguijhG l> щтцт.ишд(1пй tjujpqunlnpüiuü dnibUni|uijfiG dtifuuiGtiqdübpti ntunii3Cimufipnip)UjQ[i giuGuj-ЦшЦшй gtunnßfulfimjfr nt дГиппииОДтргфшлпйЬтр^ш^ йЬрпцйЬрпЦ:
^шйЬйи&пшЦшй hbuiiuqnurnLpjniOObpji шпшр^ш ЬО г)шрдЬ|. uujprvfi U bG(Hiiuwuji5npuu))fiG qbqü|i pjtijGbpj) ЬЬцшшс\д(илСЬ11|\ т. U)UiGl|pbujgfiinGb[iti ^шреик^йЬ U фтОЦд^-
uiübp|) Циллшрйшй 1(шрчи«1пр(3шй äbtuiuü|iqiSGbph фпфп[ът.ййЬро tpuu^bptidbGinuii итр щиОДрЬишфиф qmpqujgilmG т ^ЬршЦшй^йшй ой^шдвтй, U ^ЬОишршОш^шС oiljin[ii[ tljqnqbG üjntpfi йштрЬтф pfinumßiuiuih luqribgnipjujG duiiiuiGiulj:
Uju ppjiujjiG hujüuiliuipqbpft qnpdnLübfupjuiG muiuiliiiuutipni.pjniGGbpQ imuppbp ujiujüujü-Gbpmd i|.l|Uijri(.d hG GpiuGg Ijiuqüfi m ljujnni.g4ujg£ti, IWB-h ufiüptjq|i rudqGnipjujG. Qür)iuGntp шфтшЦщдЬ U qifiljnqbGfi и)шртОш1|П1р]шй, tqpnifi^bpuxj^mjti ifinitintunipjniGGbph omlju) jnipjnLÜQ: РшдшЬицтф^ t, np tpuu|bpfii5bGinuiL ump и)шй1|рЬиигфт|1 duiüuiGtulj qnpönuJ t tUd-fi hhu|bpnbu4^il4ujg^|fi nbqbpiluujfiG üb|xnuCifiqiSij шршшИшцлЦой ipiugnigfa ujtnfifi p?Jijübp|i ÖUwilnpniiSnil, nph 2Cinphfi4 ршрЛршйтй t Gpu&g U tudpnrig U|na|ni(jiiigfi-tujfi f)jiiSuiwnriUiljUjGnLp]nL()Q ufuGt^pbujinngufiGübpfi Gl)iumi5iudp U mbrili t шйЬйшй шоши|-inuigfiui tpuinpbduui а|ш)йш&йьр(1й:
bßü-(T uinljuJimpjiiiG г^Ьцргий hbujuiinngtiinGbpti L tGr;ntjpfiG ujuiGtjpbuighinGbph ^шррр шрйштимцЬи фпОДпи! t: Srnjg t np b0U-Q hiuGfibu t цшфи ujju pgguujfiCi |зшйш-
Ijuipqbph l|bGuiuqnp<)nLGbnipjUJÜ GnpdLUjJiqtugdujG IjuipUnp qnpönü: U3U-|i г^рш^шй иедЬ-gnipjniüQ utfingbumii phprud t pjfigGbpfi qbünüf) и^тМтрций ipujgrugtu
ршрАршдйшй uiOhpuicibiiDnipjuiG &t|uiqiiuiOß U, hGuipiutJnp t, г)рш luGhpuxrt^LnnipjujG pui-gurijuijnipjtuGi) tpumpbüuii uiuijüuj&GbpnuJ, fiQjQ i|uiiuuinpbG шри1ш1зшцл4пи5 t Ol/ß-fi hfi-u(hpnbu((jiltuighuj)|i üjuihbutnuij|tG übtriuj(j[iqiJfi tp|icl ш&гш1лщйт{:
^binujmnghintibpfi U tüonljphG ujwDljpbaqtT^Gbpfi qnpdriLGbnipjuG ntuniüGiuufipnLfjjmOp ujmGtipbwintiinfi ribiupniii U GpuiGg Црш Ouanpftniilh р^пипцфшт^ uiqqbgnipjmG с1ш<3ш-Giulj JiGpGhü niGfi liujpUnp Ь^йБшршр qhu^u^ujG G^mGmljnLpjnLÜ pbpnul t ш)0и([1и[1 tGfjnqbG щшЬЬиииифй übfuuiüfiqüfi r^bpfi щшрчшршййшйр. ObEl-fi h[iujbp-
пЬицЬ^шдршО t, ЬФ^щЬи p;ti;übp|i tliqnqbG [иршО^Ь &шшр|ти5(1 pfinumi^uiuifi цЬ-
pfi ршдшЬ1и](Л|}ш01)-
- Акопян, Лина Айрапетовна
- кандидата биологических наук
- Ереван, 1999
- ВАК 03.00.03
- Гиперрепликация ДНК в процессах восстановления структуры и функции клеточных популяций
- Характеристика состояния структуры и функции мембранной системы при экспериментальных патологиях поджелудочной железы и пути патогенетической коррекции
- Исследование системы метаболизма ксенобиотиков в печени при остром панкреатите
- Экспрессия рецепторов пролактина в клетках печени крыс в условиях обструктивного холестаза и ее физиологическое значение
- Состав белков и резистентность мембран клеток при остром панкреатите (клинико-экспериментальное исследование)