ИЗМЕНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ АНТИОКСИДАНТНОЙ СИСТЕМЫ ПОЧЕЧНОЙ ТКАНИ КРЫС ПОСЛЕ ПРИМЕНЕНИЯ МЕЗЕНХИМАЛЬНЫХ СТВОЛОВЫХ КЛЕТОК ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ СТРЕССЕ
Научный руководитель д-р мед. наук, проф. Бойченко П. К.
Кафедра медицинской химии
ГОСУДАРСТВЕННОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ЛУГАНСКОЙ НАРОДНОЙ ЕСПУБЛИКИ «ЛУГАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ СВЯТИТЕЛЯ ЛУКИ», г. Луганск
Актуальность. Данное исследование былопроведено в связи с тем, что в последние годы клеточная терапия становится альтернативой традиционного лечения различных патологических состояний организма человека, в частности – заболеваний почек. Одним из ведущих направлений медицинской науки является изучение стресса и закономерностей изменения метаболизма при действии стрессоров различной природы и интенсивности. Мощнейшим стрессовым фактором есть ограничение двигательной активности, а гипоксия почечной ткани, возникающая в ответ на микроциркуляторные нарушения при стрессе, является главным звеном ее повреждения. Известно, что гипоксия влияет на биоэнергетический аппарат клетки, вызывая активизацию перекисного окисления липидов, а также развитие дистрофических и некротических изменений клеток. Вследствие сдвига прооксидантно-оксидантного равновесия повышается продукция монооксида азота, который в высоких концентрациях оказывает цитотоксический и проапоптический эффект, и рассматривается в качестве одного из факторов повреждения нефрона при ишемических воздействиях. Совокупность всех этих изменений может спровоцировать развитие нефропатий. Но применение мезенхимальных стволовых клеток (МСК) может повлиять на свободнорадикальные процессы и способствовать нормализации антиоксидантных свойств в почечной ткани.
|
|
|
Цель: изучение эффективности применения аллогенных мезенхимальных стволовых клеток на выраженность свободнорадикальных процессов и состояние антиоксидантной системы по динамике малонового диальдегида (МДА), восстановленного глутатиона, супероксиддисмутазы (СОД) и каталазы в ткани почек крыс при остром иммобилизационном стрессе.
Материалы и методы. Объектом исследования было 208 самцов нелинейных белых крыс массой 200-250 грамм. Стресс моделировали при помощи однократной 24-часовой иммобилизации животных в индивидуальных фиксирующих камерах. Для получения клеток костного мозга, вымывали полости бедренной кости питательной средой «ИГЛА-МЕМ» с L-глютамином, 10% телячьей эмбриональной сывороткой и антибиотиками и культивировали их четырнадцать дней в условиях СО2–инкубатора. Распределение животных по группам происходило следующим образом : № 1 – интактная, № 2 – контрольная (иммобилизация без введения МСК) и № 3 – экспериментальная (иммобилизация с внутривенным введением по 5х106 МСК). Животных декапитировали на первые, третьи, седьмые, четырнадцатые, двадцать первые и тридцатые сутки после иммобилизации. Извлечённые их почки гомогенизировали в среде выделения. Содержание МДА, уровень восстановленного глутатиона, активность СОД и каталазы определяли стандартными методами с последующей спектрофотометрией (СФ-46). Полученные данные обрабатывали в программе «Statistica 10.0», оценивая по критерию Манна-Уитни. Отклонения при р<0,05. считали достоверно значимыми.
|
|
|
Результаты и обсуждения В результате исследования было выявлено, что при остром 24-часовом иммобилизационном стрессе живого организма существенно изменяются показатели, характеризующие выраженность окислительного стресса. Применение аллогенных мезенхимальных стволовых клеток способствовало более быстрому восстановлению показателей антиоксидантной системы и значительному снижению свободнорадикальных процессов в почечной ткани в посиммобилизационном периоде.
Так, в группе контрольных животных уровень малонового диальдегида повысился относительно интактных значений в первые сутки в 2,26 раза, на третьи -- в 3,16 раза, на седьмые -- в 2,52 раза, на четырнадцатые -- в 1,77 раза, на двадцать первые -- в 1,16 раза (р<0,001), что произошло из-за активизациеи перекисного окисления липидов при стрессовом воздействии. К тридцатым суткам наблюдения показатели групп № 1 и № 2 статистически не отличались. У животных, пролеченных МСК, уровень МДА в первые и третьи сутки исследования также увеличился относительно значений группы № 1 соответственно в 2,21 и 3,1 раза (р<0,001) и статистически не отличался от контрольных цифр. Однако с седьмых суток наблюдения у экспериментальных крыс концентрация МДА в почечной ткани была достоверно ниже контрольных показателей: на седьмые сутки -- в 1,21 раза, на четырнадцатые -- в 1,37 раза, на двадцать первые -- в 1,1 раза, на тридцатые – в 1,06 раз (р<0,05).
|
|
|
Показатели восстановленного глутатиона, как неферментного звена антиоксидантной защиты, на первые и третьи сутки наблюдения снизились относительно значений группы № 1 как в контрольной (соответственно в 1,55 и 2,145 раза, р<0,001), так и в экспериментальной группах (соответственно в 1,54 и 2,055 раз, р<0,001). У крыс группы № 2 цифры восстановленного глутатиона были достоверно ниже интактных значений на седьмые -- сутки в 1,87 раз, на четырнадцатые – в 1,6 раз, на двадцать первые – в 1,25 раз, на тридцатые – в 1,1 раз (р<0,05), что, вероятно, связано со значительным его потреблением в реакциях конъюгации с продуктами свободно-радикальных процессов. В группе № 3 на седьмые сутки исследуемый показатель был ниже интактных значений в 1,56 раз (р<0,001), но превышал контрольные значения в 1,2 раза (р<0,05). На четырнадцатые и двадцать первые сутки мониторинга его уровень у крыс, получавших клеточную терапию, был ниже интактных значений соответственно в 1,28 и 1,09 раз (р<0,05), но был выше контроля соответственно в 1,25 и 1,1 раз (р<0,01). К тридцатым суткам наблюдения статическая разница между показателями исследуемых групп не была обнаружена.
|
|
|
Также состояние ферментативного звена антиоксидантной системы в почечной ткани существенно изменилось после 24-часовой иммобилизации. У контрольных крыс в первые сутки наблюдения уровни каталазы и СОД снизились относительно интактных значений соответственно в 1,86 и 1,39 раз (р<0,001), на третьи – в 2,4 и 1,99 раз (р<0,001), на седьмые – в 1,78 и 1,71 раз (р<0,001), на четырнадцатые – в 1,48 и 1,22 раза (р<0,001), на двадцать первые – в 1,24 и 1,11 раз (р<0,05) . На тридцатые сутки цифры каталазы и СОД в группе № 2 статистически не отличались значений группы № 1. У экспериментальных крыс цифры каталазы достоверно превышали контрольные значения на седьмые сутки в 1,16 раз, на четырнадцатые – в 1,26 раз, на двадцать первые – в 1,23 раза и на тридцатые – в 1,07 раз (р<0,001). Значения СОД у животных группы № 3 превышали значения группы № 2 на седьмые сутки – в 1,3 раз, на четырнадцатые – в 1,06 раз, на двадцать первые – в 1,07 раза, на тридцатые – в 1,08 раз (р<0,05).
По итогам исследования можно выявить подавление мезенхимальными стволовыми клетками процессов перекисного окисления липидов, повышение антиоксидантных свойств, что объясняется активной продукцией проангиогенных и антиапоптических цитокинов, регуляцией воспаления и иммунных процессов, улучшением регенерации клеток почечной ткани, повышением устойчивости к гипоксии [1, 7].
Выводы. В результате проведенного исследования установлено, что 24-часовой иммобилизационный стресс интенсифицирует перекисное окисление липидов и угнетает активность компонентов антиоксидантной системы.
Перспективность изучения эффектов от применения клеток с высоким пролиферативным потенциалом при различных патологических состояниях подтверждается: использование аллогенных МСК в качестве средства коррекции при экспериментальном стрессе способствовало более быстрому восстановлению показателей антиоксидантной системы, а, следовательно, функционального состояния почек подопытных крыс по сравнению с контролем.
УДК 616.314.18-002.2/.4-092
Петриченко А. А.
Дата добавления: 2019-08-30; просмотров: 151; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!