GIST ENZYMATIC ACTIVITY OF JEJUNAL MUCOSA NORMAL LIFE AS AN INDICATOR

Full Text

Актуальность. Для жизнеобеспечения организма исключительную роль играют ферменты. Они участвуют во всех физиологических и биохимических процессах, оказывая влияние на обмен веществ, рост и развитие. Самнер и Мирбек указывают, что жизнь можно представить себе как согласованное взаимодействие ферментов, а болезни как проявление их дезорганизации, ингибирования или гиперфункции. Здоровье организма определяется в полной мере полноценным питанием и нормальной работой ферментов. Многие лекарственные препараты, применяемые в терапии различных заболеваний, меняют активность ферментов. В частности, цитостатический эффект метотрексата (производного аминоптерина) обусловлен ингибированием активности ферментов - тетрагидрофолатоксиредуктаз, что приводит к нарушению обмена фолиевой кислоты. В результате не происходит восстановления фолиевой кислоты в ее биологически активную форму. Известно, что аминоптерин и его химические аналоги существенно препятствуют физиологическому течению процессов синтеза ДНК. Клинически это проявляется снижением общей резистентности организма, угнетением гемопоэза, клеточной дифференцировки тканей и органогенеза, изменением активности пищеварительных ферментов, расположенных на мембране энтероцитов. (М. Берстон, 1965; А.И. Парфенов, 2000; С.О. Берсудский, 2001; П.Д. Горизонтов, 1973; Р.В. Деев, 2009; К.А. Зуфаров, 2001) Задачей настоящего исследования было изучение показателей ферментов энтероцитов, участвующих в мембранном пищеварении, в тощей кишке крыс. Материал и методы исследования. Экспериментальные исследования выполнены на 289 беспородных крысах-самцах массой тела 150-200 граммов. Крысы получали стандартный пищевой рацион согласно установленным нормам с включением необходимых витаминов. Фолиевую недостаточность вызывали парентеральным введением аминоптерина в концентрации 0,01 и 0,005 мг / 100 г. веса American Cyanamid Company. В зависимости от величины дозы и длительности его введения животные были разделены на три группы. В первой группе поставлен острый опыт, доза препарата составила 0,01 мг/100 граммов веса ежедневно. Во второй группе - подострый опыт, доза аминоптерина 0,01 мг/100 граммов веса с интервалом в 2 дня. В третьей группе - хронический опыт, доза аминоптерина 0,005 мг/100 граммов веса ежедневно в течение 2 месяцев. На всех этапах эксперимента в качестве биологического контроля использовали здоровых крыс, содержавшихся в аналогичных условиях с подопытными. Эвтаназию экспериментальных и контрольных животных осуществляли путем декапитации в один и тот же промежуток времени, натощак. Протокол экспериментов в разделах выбора, содержания животных и выведения из опыта был составлен в соответствии с принципами биоэтики и правилами лабораторной практики, которые представлены в «Руководстве по содержанию и использованию лабораторных животных» (1996) и приказе МЗ РФ № 266 от 19.06.2003г «Правила клинической практики в Российской федерации», а также с соблюдением правил гуманного обращения с животными (Report of the AVMA Panel on Euthanasia JAVMA, 2001). Гистоэнзиматический профиль тонкой кишки оценивали с помощью гистохимических методов. Для исследования брали тонкую кишку, отступя 5 см от двенадцатиперстной. Материал фиксировали в 10% нейтральном растворе формалина, смеси Карнуа, фиксаторе Конклина при температуре +4°С. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилин-эозином. Полученные результаты и их обсуждение. Диссоциация процессов биосинтеза ДНК на модели с фолиевой неостаточностью является основой развития многосторонних системных изменений, часто не совместимых с процессом жизнеобеспечения. Инъекции аминоптерина во всех сериях экспериментов у части животных вызывали диспептические расстройства, часть животных погибли : более всего в остром опыте после 2 инъекций, в подостром - после 5, в хроническом - после 10 инъекций аминоптерина. Всего пало 62 крысы. Кишечник павших животных гистологическому и гистохимическому исследованию не подвергали. Активность щелочной фосфатазы у интактных животных локализована в энтероцитах верхних отделов крипт и ворсинок, в зоне аппарата Гольджи и структурах щеточной каймы. Высокая активность гидролазы определялась в цитоплазме клеток стромы (см. фоторгафию препарта на рис. 1). Рис. 1. Топохимия щелочной и кислой фосфатаз в слизистой оболочке животных контрольной группы. Фиксация - холодный 10 % нейтральный формалин. Методика - I, 2,3 одновременное азосочетание, 3,4 методика Гомори. Увеличение - 1, 4 - 10x15, 2,3,5 - 90 х 15. Обозначения: I- распределение активности щелочной фосфатазы в слизистой оболочке тощей кишки, 2-активность щелочной фосфатазы в надъядерной зоне главных клеток, 3-активносгь щелочной фосфатазы в клеточных элементах стромы, 4- распределение активности кислой фосфатазы в слизистой оболочке тощей кишки, 5-активность кислой фосфатазы в надъядерной зоне главных клеток и в структурах щеточной каймы. Распределение активности кислой фосфатазы (методика Гомори) близка к распределению щелочной фосфатазы. Наиболее значительная величина активности этого фермента отмечали и в надъядерной зоне эпителия ворсинок. Гистохимически определяли активность фруктозы-1,6-дифосфатазы и неспецифической эстеразы в тех же структурах энтероцитов. Содержание неспецифической эстеразы выявлена в цитоплазме клеток стромы, включая часть клеток, мигрирующих в эпителий. Непостоянно выявляли эстеразу в эндотелии капилляров стромы. Введение аминоптерина в остром опыте на фоне дефицита эпителия и снижения митотической активности приводило к неравномерно выраженному угнетению активности гидролитических ферментов слизистой оболочки кишки крыс. После двукратного введения препарата активность неецифической эстеразы и фруктозо-1,6-дифосфатальдолазы была снижена в щеточной кайме, зоне аппарата Гольджи эпителия крипт и ворсинок, в цитоплазме клеточных элементов стромы. На этом фоне существенно возрастает активность кислой фосфатазы. При дальнейшем введении препарата активность ферментов не выявляли в цитоплазме энтероцитов, но определяли в клетках стромы и интимы сосудов (фото на рис. 2). Рис. 2. Распределение активности неспецифической эстеразы в слизистой оболочке тощей кишки при ежедневном введении аминоптерина в дозе 0,01 мг/100 г. веса. Фиксация: холодный 10 % нейтральный формалин. Методика - реакция одновременного азосочетания. Увеличение: Увеличение: 1 - 10х15, 2 - 60х15. Обозначения: 1 - потеря активности неспецифической эстеразы в эпителии ворсинок и сохранение активности фермента в клеточных элементах стромы (9 инъекций аминоптерина), 2 - то же при большом увеличении. В подостром опыте активность щелочной фосфатазы неравномерно распределена в щеточной кайме и была выражена в различной степени в смежных ворсинках. При этом имело место угнетение активности фермента в клетках стромы. Неравномерность активности отмечена на протяжении всего эксперимента. Аналогичные изменения касались кислой фосфатазы и эстеразы. Устойчивой к введению препарата оказалась активность фруктозо-1,6-дифосфатальдолазы. В начале эксперимента она была достаточно значительной в щеточной кайме. И лишь к концу эксперимента отмечено неоднородное снижение активности. На фоне незначительного дефицита эпителия и падения митотической активности энтероцитов в хроническом эксперименте распределение щелочной фосфотазы на протяжении ворсинок и структуры щеточной каймы становится неравномерной. При длительном введении низких доз (0,005мг/100г) аминоптерина активность кислой фосфотазы определяется преимущественно в стромальных клетках и эндотелия капилляров. Увеличение длительности введения препарата приводит лишь к гетерогенности распределения уровня активности ферментов в смежных ворсинках. Параллельно с изменениями эстераз и фосфатаз отмечено увеличение альдолазы в цитоплазме энтероцитов и структуре базальных мембран в начале эксперимента. Через 45 суток в структурах слизистой тощей кишки гистохимически альдолаза не определялась. Выводы. Полученные результаты однозначно свидетельствуют о том, что блокирование синтетических процессов в эпителии приводит к значительным нарушениям синтеза кишечных ферментов, участвующих в мембранном пищеварении. Усиление активности кислой фосфатазы, альдолазы следует расценивать как активизацию лизосомального аппарата энтероцитов. Выявленные закономерности изменений активности ферментов в слизистой оболочке тонкой кишки крыс, получавших цитостатик, широко использующийся в клинике, доказывают системные поражения организма, несовместимые с процессом жизнеобеспечения. Основой таких процессов, по-видимому, являются эффекты изменений в биоинтезе ферментных белков на уровне транскрипции с молекул ДНК в условиях дефицита фолиевой кислоты.

About the authors

MS S Evteyeva

Voronezh State Medical Academy

NI I Pavelyeva

Voronezh State Medical Academy

References