Реактивность и пластичность тканевых компонентов печени в сравнительном ряду позвоночных в норме и после гипертермии

Корреляционный анализ показал, что у интактных рептилий, рыб, млекопитающих и птиц площадь ядра гепатоцитов положительно сопряжена с площадью распределения деконденсированной фракции хроматина и отрицательно - с уровнем его оптической плотности. У амфибий площадь ядра значимо коррелирует только с площадью распределения деконденсированной фракции. Только в группе рыб и амфибий выявлена корреляция между средней интегральной плотностью хроматина и площадью ядра. Во всех группах были выявлены корреляции между средней интегральной и оптической плотностью хроматина (r?0,7).

После гипертермии в группе «амфибии/птицы» отмечается увеличение количества гепатоцитов в G0-G1-стадии клеточного цикла, уменьшение в S- и в G2-M-стадии и соответственно индекса пролиферации, это может быть следствием метаболической депрессии (рис. 4, 6). Группа «рыбы/рептилии/млекопитающие» наоборот, характеризуется тем, что количество гепатоцитов в G2-M-стадии у рыб уменьшается (рис. 3), а у рептилий и млекопитающих увеличивается (рис. 5, 7). У рыб и рептилий дополнительно выявлено увеличение количества гепатоцитов в S-стадии клеточного цикла.

Увеличивается количество гиподиплоидных гепатоцитов у всех групп животных, и в большей мере у птиц, в меньшей мере у рыб и рептилий. При этом в большей мере увеличивется доля пропидиумиодид-позитивных гепатоцитов, исключение составляет группа амфибий. Выявленные изменения отражаются на показателях апоптоз/некрозного соотношения: у млекопитающих происходит самое большое снижение показателя до 1,2; у рептилий и рыб соотношение также уменьшается и составляет 1,8 и 1,4 соответственно. Практически не меняется апоптоз/некрозное соотношение у птиц. Только у амфибий отмечается увеличение соотношения с 0,6 до 0,8, за счет увеличения в большей мере количества хехст-позитивных гепатоцитов. Выявленное у птиц самое большое превышение и в контроле и после перегревания доли хехст-позитивных гепатоцитов над пропидиумиоди-позитивными, по всей видимости, связано с наличием биохимических приспособлений к полету, размером генома, особенностью физиологии дыхания.

Динамика соотношения «пролиферирующие/гиподиплоидные» гепатоциты (G2-M/D) проявляется в снижении соотношения у рыб, амфибий, птиц, а у млекопитающих и рептилий соответствует контрольным показателям.

Согласно проведенному корреляционному анализу, у млекопитающих после гипертермии выявлены только положительные связи, но количество связей уменьшается. Снижение оптической плотности деконденсированной фракции хроматина ассоциировано с увеличением площади его распределения и увеличением площади ядра, как и у интактных животных. Снижение оптической плотности де- и конденсированной фракции хроматина находится в тесной зависимости, что еще раз указывает на дифференцированную активацию синтетических, катаболических и пролиферативных процессов в различных гепатоцитах. В группе рептилий, как и в группе млекопитающих, наблюдается функциональная активация ядер гепатоцитов,

КОНТРОЛЬ ПЕРЕГРЕВАНИЕ

Рис. 3. Двумерное распределение ядер по TI - интегральной оптической плотности ДНК и T_RS - средней оптической плотности ДНК гепатоцитов рыб вида Carassius auratus gibilio. Многофакторный дисперсный анализ MANOV.

Контроль перегревание

Рис. 4. Амфибии вида Rana terrestris.

Контроль перегревание

Рис. 5. Рептилии вида Trachemys scripta elegans

Контроль Перегревание

Рис. 6. Птицы вида Columba livia.

Контроль Перегревание

Рис. 7. Млекопитающие вида Rattus norvegicus.

что проявляется в установлении связи между уровнем оптической плотности обеих фракций хроматина и увеличением площади их распределения. Выявленная деконденсация хроматина затрагивает высокотемпературные ГЦ-участки ДНК, на фоне увеличения содержания цитоплазматического иона [Са2+]i при этом уменьшается жесткость ДНК (S. I. Grewal, 2002; S. Memedula, 2003). Эухроматизация может быть следствием действия кортикостероидных гормонов, усиления процессов транскрипции и репликации (В. А. Шкурупий, 1989).

У птиц увеличивается количество связей. Уменьшение площади деконденсированной фракции связано с увеличением уровня его оптической плотности, и как следствие, с уменьшением площади ядра. Уменьшение площади ядра ассоциировано с увеличение уровня оптической плотности обеих фракций хроматина.

У амфибий проявляется сопряженность между увеличением интегральной плотности конденсированной фракции хроматина и площадью его распределения.

Уменьшение площади ядра у рыб коррелирует с уменьшением площади занимаемой деконденсированной фракцией.

Увеличение объема ядер гепатоцитов у рептилий и млекопитающих может быть следствием функционального набухания при изменении транскрипционной активности, что ведет к оптимизации активности ферментов, кодируемых ядерным и митохондриальным геномом, обеспечивет адаптацию гепатоцитов к изменению газового режима, что является ключевым параметром установления соответствия между состоянием хроматина и метаболической активностью органа в рамках переключения стратегий метаболизма (H. A. Woods, 1999; T. Miyahara, 2000; W. G. Muller, 2001; M. Dundr, 2001; J. R. Chubb, 2002; J. Frampton, 2006; M. R. Bennett, 2008; N. S. Kenneth, 2008).. Следовательно, особенности в модификации активности ферментов цикла Кребса у изучаемых групп животных - чрезвычайно координированный процесс установления соответствия между уровнем функционирования митохондрий и метаболическими процессами в цитозоле (Г. Г. Автандилов, 2001, 2004; П. О. Вардеванян, 2001; N. L. Mahy, et al., 2002a, b; J. R. Chubb, 2002; R. M. Douglas, 2003; S. P. Otto, 2007).

Известно, что увеличение в эволюции размера генома, соответственно и объема ядер, вовлечено в регулирование метаболизма клетки, что обеспечивает реализацию разнообразных метаболических путей при адаптации к гипертермии (D. A. Petrov, 2002; A. E. Vinogradov, 2003, 2004; В. Г. Шахбазов, 1990; L. J. Borkin, 2001, 2004; T. R. Gregory, 2004; T. Cavalier-Smith, 2005). Это подтверждается выявленным нами выбором различных стратегий метаболической адаптации у животных с большим размером генома - рыбы, рептилии (толерантная) и амфибии (резистентная). Этот же процесс наблюдается при активации генома у рептилий и млекопитающих (толерантная стратегия).

Реактивность и пластичность гепатоцитов на субклеточном уровне

Анализ ультратонких различий структур гепатоцитов интактных животных выявил, что от рыб к млекопитающим увеличивается объемная плотность митохондрий. В то же время численная плотность митохондрий больше у эктотермных видов (амфибии), а у млекопитающих она самая низкая (рис. 9, 12) (Н. Н. Безбородкина, 2008). Поверхностная плотность мембран митохондрий выше у рептилий (рис. 10), птиц и млекопитающих (рис. 11, 12) в отличие от рыб и амфибий (рис. 8, 9). Существует мнение, что у животных с толерантной стратегией адаптации в тканях меньше митохондрий. Нами выявлено, что у эктотермных групп животных количество митохондрий больше, чем у эндотермных видов. У эндотермных этот показатель ниже, а у Rattus norvegicus в сравнении со всеми группами животных численная плотность самая низкая. По всей видимости, адаптивное развитие структурно-функциональной организации в эволюции шло по пути формирования более крупных митохондрий. Большая численная плотность митохондрий у эктотермных организмов является механизмом адаптации к естественной гипоксии и реоксигенации с увеличением функциональной нагрузки на митохондрии, что также является источником их повреждения. Тип хондриома, представленный единичными мелкими митохондриями, вероятно, является самым ранним этапом программы гепатоцитов, направленной на защиту всей клетки от митохондрий с поврежденными функциями, предотвращая повреждение других митохондрий.

Самый большой объем ядрышка выявлен у млекопитающих (рис. 12), наименьший - у амфибий (рис. 9). Объемная плотность ГЭС выше у рыб (рис. 8), амфибий (рис. 9) и млекопитающих (рис. 12), самая низкая объемная плотность у рептилий (рис. 10). Наибольшая объемная плотность липидных капель наблюдается в группе рептилий, при этом численная плотность выше в гепатоцитах млекопитающих и рептилий. Минимальное количество липидных капель, как и объем, у птиц (рис. 11). Максимальные показатели объемной плотности гликогена выявлены у птиц (рис. 11) и минимальный - у млекопитающих (рис. 12).

Максимальная объемная плотность лизосом обнаруживается у птиц, минимальная - у рептилий и млекопитающих. Однако большая численная плотность лизосом отмечается у рыб, амфибий и млекопитающих, минимальная - у птиц и рептилий.

На основании сравнительного межгруппового анализа интактных животных выявлено, что значимые различия в численной плотности митохондрий наблюдаются у амфибий со всеми группами животных, в поверхностной плотности митохондрий - у амфибий с млекопитающими; у рыб с млекопитающими, рептилиями и с птицами. Объемная плотность митохондрий выше у эндотермных, и она значимо отличается от показателей эктотермных животных. Объемная плотность липидов значимо различается у рептилий с млекопитающими и с рыбами. Численная плотность липидов отличается в группе млекопитающих, рептилий и рыб. Различия в объемной плотности гликогена выявлены у амфибий с млекопитающими; рыб с рептилиями, а также между группой млекопитающих и рептилий. Поверхностная площадь лизосом значимо отличается у рептилий и птиц; рептилий и млекопитающих, объемная плотность лизосом - у птиц с рыбами. Значимые изменения в численной плотности лизосом выявлены только между группой млекопитающих и рептилий. Объемная плотность ГЭС значимо отличается у амфибий с рептилиями и млекопитающими; у рептилий с рыбами; млекопитающих и птиц.

После гипертермии выявлены морфологические признаки последовательной интеграции первичных звеньев регенераторного процесса в общую систему компенсаций нарушенных функций, сохранения гомеостаза и обеспечения восстановления гепатоцитов на субклеточном уровне. На действие гипертермии у всех групп животных проявляется ультраструктурный полиморфизм гепатоцитов и их органелл, который отражает разную степень их реакции на гипертермию, что связано с различным ритмом их функционирования, биологической зрелостью, положением в системе ацинуса, эволюционным положением организма в таксономической системе, следовательно, и уровнем устойчивости к гипертермии (М. М. Калашникова, 1993; Т. Cavalier-Smith, 2005; J. Das, 2006).

В гепатоцитах рыб (рис. 8) отмечается значимое увеличение объемной и поверхностной плотности митохондрий, но численная плотность уменьшается, вероятно, в связи со слиянием их в единую сеть. В гепатоцитах амфибий (рис. 9) увеличивается только поверхностная плотность. У рептилий и птиц (рис. 10, 11) увеличивается не только поверхностная, но и численная плотность, это может свидетельствовать о делении митохондрий, которое сопровождается увеличением суммарной поверхностной плотности наружных мембран. У рептилий, как у рыб и амфибий отмечается, наряду с делением митохондрий, и процесс их слияния, с формированием гигантских митохондрий. Слияние митохондрий обеспечивает увеличение транспорта энергетических субстратов в митохондрии, позволяет использовать ее в качестве «внутриклеточного кабеля», передающего энергию в виде мембранного потенциала с периферии гепатоцита, где уровень кислорода, необходимого для дыхания, относительно высок, к центральной части гепатоцита, где потребность в окислительных метаболитах и АТФ особенно высока (К. Г. Лямзаев, 2007; H. A. Woods, 1999; C. T. Taylor, 2008). В отличие от других групп, у млекопитающих выявлено снижение объемной и поверхностной плотности митохондрий, с увеличением только численной. Гиперплазия митохондрий у млекопитающих, по всей видимости, может отражать, с одной стороны, усиление пролиферативной активности гепатоцитов, с другой - увеличение функциональной нагрузки. В то же время фрагментация может быть следствием как ингибирования дыхания, так и повышения уровня АФК, генерируемых дыхательной цепью поврежденными митохондриями. Таким образом, фрагментация митохондрий при окислительном стрессе, гипоксии у млекопитающих, вероятно, является самым ранним этапом программы гепатоцитов, выявленной у интактных эктотермных животных, направленной на защиту от митохондрий с поврежденными функциями и служит для предотвращения повреждения всех митохондрий слитых в единую сеть (Е. Ф. Лушников, 2001; Л. Е. Панин, 2004; К. Г. Лямзаев, 2007; Э. Л. Холмухамедов, 2008; S. Desagher, 2000; J. E. Flanigan, 2004; S. Desagher, 2000; J. M. Lee, 2006; O. Y. Pletjushkina, 2006).

Необходимо отметить, что внутри одного гепатоцита у всех исследуемых групп животных выявлено увеличение объемной и численной плотности как лизосом, так и митохондрий, что указывает на пересечение танатогенных подпрограмм внутри гепатоцита (С. Я. Проскуряков, 2002; Л. Е. Бакеева, 2006). Увеличение численной плотности лизосом у амфибий, рептилий (рис. 9, 10), объемной плотности у млекопитающих (в отличие от птиц и рыб) отражает, с одной стороны, повышение синтетической активности в гепатоцитах, с другой стороны - инициацию процессов аутофагии. Активация аутофагии сопряжена с затратой энергии, вследствие этого отдельная популяция митохондрий проявляет признаки максимальной функциональной активности (D. R. Green, 2004; S. Rodriguez-Enriquez, 2004; M. E. Guicciardi, 2004; В. Winchester, 2005; H. Erdal, 2005).

На изменение интенсивности утилизации липидов указывает увеличение содержания липидов в гепатоцитах всех групп животных. Отмечается активация процессов утилизации гликогена в качестве основного источника энергии у амфибий (рис. 9), рептилий и млекопитающих (рис. 10, 12). На этом фоне у данных групп животных альтернативным источником энергии могут являться продукты лизосомального гидролиза белков и липидов мембран.

Увеличение численной, объемной и поверхностной плотности лизосом соотносится как со снижением объемной плотности гликогена, так и с увеличением объемной плотности липидов. Исключение составляет группа птиц (рис. 11), у которых соотношения показателей гликогена и липидов проявляют обратную тенденцию. Увеличение объемной плотности гликогена у птиц и рыб (рис. 8, 11) указывает на превращение жира в гликоген, этим достигается снижение энергетической нагрузки на митохондрии при окислении жирных кислот, что способствует освобождению гепатоцита от избытка липидов. Необходимо также учитывать, что в печени рыб меньше активность ферментов гликогенолиза, и гликоген даже в период голодания расходуется медленно. По-всей видимости, основным источником энергии, наряду с гликогеном, являются липиды. Это подтверждается тесным топографическим контактом у всех животных митохондрий с липидными каплями, что отражает активацию АТФ-зависимого процесса в-окисления жирных кислот с помощью митохондриальных ферментов (М. М. Калашникова, 2006). У амфибий и рептилий увеличение объема липидных капель составляет не более 30%, тогда как у птиц и млекопитающих значительно увеличивается поверхностная, объемная и численная плотность липидных капель. В цитоплазме накапливаются гранулы липофусцина в зоне локализации митохондрий, у которых отмечается формирование миэлиноподобных образований.

На основании полученных данных можно выявить соотношение «липогенез/гликогенез» (Vл/Vг), которое отражает приоритет запасающей функции и депонирование включений. Так, соотношение объемных показателей липидов и гликогена в контроле у рыб составляет 57/43 соответственно, после гипертермии - 25/75. У амфибий выявленное в контроле соотношение 80/20 после перегревания сохраняется. У рептилий контрольной группы соотношение объема липидов и гликогена равны - 50/50, после перегревания 95/5. У птиц сохраняются выявленные в контроле соотношения включений 1/99, за счет очень быстрого включения метаболической депрессии, так же как и у амфибий. У млекопитающих выявленное в контроле соотношение 82/18 после перегревания представлено только липидами, за счет полной утилизации гликогена (S. Mitev, 2005).

У рыб проявляется характерная для данного вида животных сегрегация ядрышка, которая может отражать инактивацию белоксинтетической деятельности на уровне угнетения сборки прерибосомальных субъединиц. В то же время подобная структура ядрышка встречается в гепатоцитах интактных животных. Возможно, это один из морфологических эквивалентов, который обеспечивает более низкий уровень метаболизма в норме, с последующей модуляцией транскрипции, реализации эволюционно сформированных механизмов устойчивости к гипертермии (H. A. Singh, 2006).

Функциональная морфология ядрышка гепатоцитов амфибий и млекопитающих отражает угнетение процессов биосинтеза рРНК, в отличие от птиц. Следовательно, структура хроматина ядра гепатоцитов проявляет адаптивную реорганизацию в соответствии с потребностями гепатоцитов в синтезе РНК и белка, обеспечивая, таким образом, согласование между уровнем транскрипции и трансляции (C. R. Currens, 2002).

Развитию метаболической депрессии также способствует универсальная черта, связанная с увеличением/уменьшением в эволюции размера генома у амфибий и птиц, что определяет снижение скорости метаболизма на клеточном и организменном уровнях согласно стратегии экономного метаболизма, как одного из показателей адаптивной метаболической пластичности.

Уменьшение численной плотности лизосом у птиц (рис. 11), снижение свободной активности кислой фосфатазы гепатоцитов морфобиохимически определяют самое большое превышение количества хехст-позитивных гепатоцитов над количеством проипидиумиодид-позитивных. Проявление метаболической депрессии у птиц отражает то, что новые возможности (функции) в эволюции возникают на базе уже достигнутого, вызывают активацию эволюционно более древних механизмов функционирования и энергообеспечения гепатоцитов. Можно предположить, что при экстремальных состояниях у эндотермных животных могут активизироваться эктотермные механизмы терморегуляции.

После гипертермии отмечается активация со стороны стромальных клеток печени. Во всех группах животных выделяется две популяции клеток Ито - с увеличенным содержанием липидов, в другой популяции клеток Ито проявляются признаки активации и трансформации в миофибробласты (K. Imai, 2000). Активация клеток Купфера проявляется в скоплении в фагосомах цитоскелетных структур из разрушенных клеток, большом количестве захваченного клеточного детрита.

Следовательно, после гипертермии реактивность и пластичность

Рис. 8. Ультраструктурные показатели гепатоцитов Carassius auratus gibilio в норме и после перегревания в системе in vivo.

Рис. 9. Ультраструктурные показатели гепатоцитов Rana terrestris в норме и после перегревания в системе in vivo.

Рис. 10. Ультраструктурные показатели гепатоцитов Trachemys scripta elegans в норме и после перегревания в системе in vivo.

Рис. 11. Ультраструктурные показатели гепатоцитов Columba livia в норме и после перегревания в системе in vivo.

Рис. 12. Ультраструктурные показатели гепатоцитов Rattus norvegicus в норме и после перегревания в системе in vivo.

гепатоцитов характеризуется асинхронной работой органелл. В процессе эволюции клеточный состав печени не менялся, а количество и топография стромальных типов клеток печени не связаны с системой терморегуляции и экологической специализацией организма. Выявленные особенности в структуре гепатоцитов отражают развитие в эволюции интенсификацию функций печени, а в основе способа филогенетического преобразования печени лежит принцип мультифункциональности и закон параллельных рядов тканевой эволюции. Примером возникновения нового качества в строении гепатоцитов могут служить выявленные рекомбинантные и количественные преобразования. Неоднотипность реакции рядом лежащих гепатоцитов и даже органелл внутри одного и того же гепатоцита является отражением закона перемежающейся активности функционирующих структур, благодаря этому клетки печени в состоянии оптимально функционировать в условиях стресса (Г. Н. Крыжановский, 1973; Д. С. Саркисов, 1977, 1994; М. М. Калашникова, 1993; A. J. Koster, 2003; J. Das, 2006).

Реактивность и пластичность печени на биохимическом (молекулярном) уровне

Анализ «компенсации интенсивности метаболизма», как составной части различных статегий, в сравнительном аспекте у интактных животных в модели in vivo, выявил, что более интенсивно катаболизм субстратов оксидоредуктазами и обеспечение дыхательной цепи восстановленными эквивалентами на уровне ИДГмх (НАД)-реакций наблюдается у млекопитающих и амфибий, самая низкая активность фермента выявлена у рептилий.

В большей мере активность ИДГмх (НАДФ) обнаружена у амфибий и рептилий и в меньшей мере у млекопитающих, это отражает особенность биологии организма амфибий и водных рептилий - наличие естественной гипоксии, и как следствие более высокий уровень регуляции энергетической направленности оксидоредуктаз ЦТК, координации и интеграции углеродного, азотистого обмена.

Самый высокий уровень активности МДГмх(НАД) установлен в группе млекопитающих и амфибий (рис. 14), минимальный у рептилий (рис. 15).

Более активно протекают реакции, катализируемые МДГмх(НАДФ) митохондрий, у амфибий и птиц (рис. 14, 16), и в меньшей мере у млекопитающих (рис. 17).

Активность цитоплазматических форм оксидоредуктаз проявляют сходную динамику с митохондриальными.

Самый высокий уровень активности ЛДГ у рыб (рис. 13), наименьший у амфибий (рис. 14). Соотношение в активности «митохондриальные оксидоредуктазы/ЛДГ» у рыб составляет 40/60; у амфибий 87/13; у рептилий 36/64; у птиц 43/57 и у млекопитающих 53/47,что отражает направленность энергетического обмена у данных групп животных.

Максимальная, на порядок выше, чем у других животных, активность каспазы3 и свободной активности кислой фосфатазы выявлена у птиц (рис. 16), минимальная у амфибий и рыб (рис. 13, 14). Самое большое соотношение в активности данных ферментов у птиц - 6,2, значительно ниже у рыб - 1,4 и минимальное у амфибий (0,3), рептилий (0,9) и млекопитающих (0,7).

Активность Г-6-ФДГ у всех интактных животных одинакова, за исключением млекопитающих активность фермента которых, более чем в 5 раз ниже (рис. 17).

Содержание в цитозоле гепатоцитов ионов [Са2+]i у всех животных одинаково. Содержание ионов [К+]i в большей мере выявлено у рыб и млекопитающих (рис. 13, 17), у остальных животных одинаково. Содержание ионов [Nа+]i больше всего содержится в цитозольной фракции млекопитающих, менее всего у рептилий (рис. 15). В группах рыб и амфибий содержание ионов [Nа+]i одинаково.

Выявленный первичный комплекс метаболических модификаций и сопряженностей метаболических путей в модели in vivo после гипертермии проявляется в активации начального этапа ЦТК за счет увеличения активности НАД-зависимой ИДГ митохондрий на 51% в группе рыб и в 1,8 раза у рептилий (рис. 13, 15). В то же время в группе птиц (рис. 16) активность фермента на 36% снижается, это по-всей видимости определяет уменьшение генерации восстановленных эквивалентов для дыхательной цепи, снижение соотношения НАД+/НАДН и НАДФ+/НАДФН, уровня катаболизма субстратов в ЦТК. Увеличение активности НАДФ-зависимой ИДГ митохондрий выявляется только у млекопитающих - на 47% (рис. 17), а у амфибий и рептилий активность фермента наоборот снижается на 41% и 89% соответственно (рис. 14, 15). Увеличивается активность МДГ(НАД) митохондрий на 15% у рептилий; снижается в группе птиц на 18% и в группе млекопитающих на 30%. Увеличение активности МДГ(НАДФ) митохондрий на 50% у рептилий и более чем в три раза у млекопитающих по всей видимости сопряжено с увеличением количества липидов в гепатоцитах (Н. Eisler et al, 2004; E. T. Sadowska, 2005). У рыб и птиц, активность фермента наоборот угнетается (на 19% и 40% соответственно). Следствием снижения активности ферментов, по всей видимости, определяет снижение скорости в-окисления жирных кислот, это так же определяет увеличение в гепатоцитах всех группах животных содержания липидов.

Не исключено, что выявленное повышение активности энергопродуцирующих реакций ЦТК у рыб, рептилий и млекопитающих обусловлено тем, что процесс АОС обеспечивает протекание ряда ферментативных реакций в ЦТК, несмотря на дефицит кислорода (И. Е. Маевский, 2000). Увеличение активности данных НАДФ-зависимых ферментов также отражает развитие процессов репаративной регенерации гепатоцитов. Эти результаты вполне согласуются с предположением о том, что митохондрии являются селективной мишенью при действии гипертермии (Л. Е. Бакеева, 2006; R. G. Boutilier, 2000; G. Kroemer, et.al, 2005). В то же время снижение активности митохондриальных оксидоредуктаз ЦТК - регуляторов активности дыхательной цепи, определяет уменьшение продукции АТФ, как защитный механизм, который влияет на поддержание целостности гепатоцитов и его структур, уменьшение продукции АФК, определяя так же модуляцию соотношения на биохимическом уровне путей гибели гепатоцитов (J. St-Pierre, 2000; J. E. Flanigan, et al., 2004).

В цитозольной фракции печени рыб на 52% увеличивается, а у амфибий на 47% и у рептилий на 18% снижается активность НАД-зависимой ИДГ (рис. 14, 15).

Активность НАДФ-зависимой ИДГ цитозоля значимо на 48% снижается у млекопитающих (рис. 17). Активность МДГ НАДФ цитозоля у амфибий и рептилий снижается (на 58%, 43% соответственно), вследствие этого по-всей видимости имеет место угнетение начальных этапов глюконеогенеза, биосинтетических, пролиферативных процессов и детоксикации. У млекопитающих наоборот увеличивается активность НАДФ-зависимой МДГ, отражая усиление биосинтетических и пролиферативных процессов в гепатоцитах (рис. 13, 14, 15, 16, 17).

В период реоксигенации активация Г-6-ФДГ, во многом определяет усиление репаративно-пролиферативных процессов у всех изучаемых видов животных (у рыб более чем в два раза, в два раза у амфибий и птиц, а у млекопитающих на 61,9%). Увеличение активности фермента ПФП по-всей видимости индуцируется ПОЛ, высокими концентрациями глюкозо-6-фосфата, как продукта расщепления глюкозы и показателя мобилизации запасов гликогена со снижением его объемной плотности в группе амфибий, рептилий и млекопитающих. При этом промежуточные продукты окислительного этапа ПМП обеспечивают выявленное переключение потока метаболитов на анаэробный путь окисления глюкозы. Образование восстановленных эквивалентов в реакциях пентозофосфатного пути является основным источником для функционирования ГП/ГР АОС, а так же синтеза пентоз нуклеотидов и жирных кислот (Л. Е. Панин, 2002; P. W. Hochachka, et.al., 2001; S. Filosa, 2003; D. R. Nelson, 2003; R. Woodyer, 2005; G. Tozzi, 2006; L. Agius, 2008).

Увеличивается активность ЛДГ, как показатель интенсификации анаэробного пути окисления глюкозы. В большей мере активация ЛДГ наблюдается в группе амфибий, млекопитающих и рыб (в 8 раз, более чем в 4 раза и более чем в 3 раза соответственно) (рис. 13, 14, 17) и в меньшей в группах птиц, рептилий (рис. 15, 16). Так на фоне снижения активности оксидоредуктаз ЦТК, в группе амфибий гликолиз становится единственным источником АТФ в условиях стресса.

Практически равноценных вклад обоих путей в метаболизм гепатоцитов после гипертермии выявлен у птиц. У амфибий и млекопитающих наблюдается резкое в короткий срок переключение с аэробного на анаэробный путь окисления глюкозы. Усиление субстратного обеспечения гликолиза осуществлялось за счет компенсаторного пополнение субстратного потока ЦТК метаболитов с аминокислотного обмена. Это подтверждается увеличением активностью МДГ-реакции перерабатывающий субстрат за счет образования в процессе гликолиза пирувата (C. Cande, 2002; T. Washizu, 2002, 2005).

Выявленное увеличение активности ЛДГ отражает развитие гипоксии, опосредованное действием гипертермии. В связи с этим снижается количество субстрата для цитратного цикла и как следствие, выявленное дифференцированное снижение активности ферментов цикла Кребса (Ю. В. Зимин, 2001; S. M. Lee, 2002; М. Nikinmaa, 2002; G. N. Somero, 2002; G. E. Hofmann, 2005; A. M. Neyrinck,. 2005; N. A. Fangue, 2006; S. E. Gilman, 2006; C. L. Sans, 2006).

На фоне увеличения ионов [Са2+]i в цитозольной фракции гепатоцитов амфибий выявлено увеличение количества ионов [Nа+]i; у рептилий уменьшение концентрации ионов [К+]i; у млекопитающих увеличивается как содержание ионов [К+]i так и содержание ионов [Nа+]i. Выявленные изменения в содержании ионов ведет к открытию потенциал-зависимых ионных каналов, дифференцированному нарушению ионного и осмотического гомеостаза гепатоцитов. Выявленное в ходе эксперимента у всех исследуемых видов животных многократное увеличение содержания цитозольного [Са2+]i так же обеспечивает удаление апоптических клеток и клеточного дебриса органоспецифичными макрофагами. Количество последних согласно наших исследований увеличивается у всех групп животных (J. Chang, 2000; V. I. Lushchak, 2001; Н. Scholz, 2002).

В свою очередь увеличение содержания ионов [Са2+]i в цитозоле, определяет реализацию различных путей ПКГ гепатоцитов, это подтверждается увеличением свободной активности кислой фосфатазы и каспазы3 (С. Я. Проскуряков, 2002; K. Paszty, 2002, 2005; C. Cande, 2002; N. Itano, 2003; V. P. Skulachev, 2004; E. H. Baehrecke, 2005; O. J. Holt, 2006; T. Yorimitsu, 2006; L. Galluzzi, 2007, 2008; S. Kumar, 2007). Увеличение активности каспазы3 стала почти синонимом клеточной гибели (B. McLaughlin, et al. 2003; K. Kivinen, 2005; S. A. Lakhani, 2006). Так, у интактных рыб активности каспазы3 и свободная активность кислой фосфатазы одинаков. Соотношение их активности, в контроле составляет 1,4, в эксперименте 0,9, что можно объяснить увеличением активности обоих ферментов более чем в два раза. У амфибий активность каспазы3 увеличивается в шесть раз и свободная активность кислой фосфатазы в два раза, соответственно соотношение активности ферментов с 0,3, после перегревания увеличивается до 0,8 за счет резкого увеличения активности каспазы3. Активность ферментов у рептилий также увеличивается: свободная активность кислой фосфатазы более чем в два раза, а каспазы3 в три раза. Таким образом, соотношение в активности ферментов с 0,9 в контроле снижается до 0,66 в эксперименте. У птиц уровень свободной активности кислой фосфатазы после перегревания не меняется, а активность каспазы3 увеличивается в 1,8 раза в сравнении с контролем. В связи с этим выявленное в контроле соотношение 6,2 после перегревания увеличивается до 10,4. У млекопитающих увеличивается свободная активность кислой фосфатазы более чем в два раза, а каспазы3 в два раза. Вследствие этого разница в уровнях активности ферментов увеличивается и соотношение снижается с 0,7 до 0,57 (рис. 13-17).

Активаторами ферментов лизосом, в частности свободной активности кислой фосфатазы у всех животных можно считать ПОЛ, дегенеративные изменения митохондрий и, как следствие, выявленное нами формирование миелиновых структур (M. G. Jeschke, et al, 2001; M. J. Tisdale, 2002; N. Mizushima, 2004; В. Levine, 2004; P. Codogno, 2005; T. Yorimitsu, 2006; A. Kelekar, 2006 С. Я. Дергунова, 2006; M. G. Jeschke, et al, 2001; M. J. Tisdale, 2002; N. Mizushima, 2004; В. Levine, 2004; P. Codogno, 2005; T. Yorimitsu, 2006; A. Kelekar, 2006). В связи с этим выявляется увеличение пропидиумиодид-позитивных гепатоцитов, отражает развитие с участием лизосом программы некроза и аутофагии (M. E. Guicciardi, 2004; J. J. Lum, 2005).

Увеличение активности каспазы3 и свободной активности кислой фосфатазы так же отражает нарушение функций митохондрий, вследствие увеличения скорости образования АФК комплексом III дыхательной цепи, с последующей фрагментацией/набуханием митохондрий (Л. Н. Цветикова, 2008; G. Balogh, 2005; M. Mandi, 2006; Zhang, Y., 2007 T. Yorimitsu, 2005; E-L. Eskelinen, 2005; P. Boya, 2005; H. Malhi, 2006; S. Luo, 2007; N. Kourtis, 2008). (Л. Е. Бакеева, 2006; Е. А. Александрова, 2003; J. Shi, 1991; J. J. Lemasters, 1999). Уменьшение численной плотности лизосом у птиц и низкая активность свободной кислой фосфатазы, по всей видимости, и определяет сохранность гликогена на фоне выраженной метаболической депрессии.

Гиперкатаболическая стратегия метаболизма реализуется на основе стресс-реакции. В нашем эксперименте после перегревания данная стратегия выявлена у рептилий, млекопитающих и в меньшей мере у рыб, и осуществляется под контролем ГКГ, глюкагона, вазопрессина, лейкотриенов и т.д. (В. И. Кулинский, 1992; И. А. Волчегорский, и др., 2000). Филогенетически более древняя - толерантная (гипометаболическая, толерантный гипобиоз) стратегия в наших экспериметах выявлена у амфибий и птиц (R-P. Sabat, 2006). Метаболической основой такой стратегии является уменьшение катаболизма, энерготрат и потребления кислорода, эффекторами данной стратегии являются ГАМК, аденозин, серотонин (В. И. Кулинский, 1992; A. Makarieva, 2006).

Метаболическая депрессия у эктотермных животных имеет естественную основу, когда гипоксическое состояние сменяется гипероксическим вследствие реоксигенации (J. B. Pritchard, 2002). В этих условиях основным источником энергии являются липиды (M. Hermes-Lima, 2002; D. C. Jackson, 2004). У эндотермов отсутствует температурная компенсация физиологической активности. Тем не менее, у птиц выявляется значительная метаболическая депрессия на уровне как митохондриальных, так и цитозольных оксидоредуктаз. Это отражает положение о том, что новые возможности/функции в эволюции возникают на базе уже достигнутого, за счет активации эволюционно более древних механизмов функционирования и энергообеспечения гепатоцитов. В свою очередь выявленная активация оксидоредуктаз ЦТК и цитозоля у рептилий объясняется тем, что, являясь потомками древних амфибий, рептилии, в частности черепахи, дали начало двум крупнейшим ветвям современных высших позвоночных - птицам и млекопитающим. Отряд черепахи являются прямыми потомками котилозавров и, следовательно, наиболее близко стоят к рептилиеподобным предкам млекопитающих. Следовательно, экстремальная гипертермия у птиц и млекопитающих вызывает активацию эволюционно более древних механизмов функционирования и энергообеспечения гепатоцитов (P. W. Hochachka, 1997). Можно предположить, что при экстремальных состояниях у эндотермов могут активизироваться пойкилотермные механизмы терморегуляции и наоборот.

Таким образом, первичная метаболическая реакция гепатоцитов всех изучаемых видов животных на действие гипертермии, согласно стратегии «соответствия кислорода» обеспечивается дифференцированным снижением активности оксидоредуктаз ЦТК, интенсивности энергопотребляющих процессов в цитоплазме, обеспечивая сохранность метаболических источников АТФ и целостность гепатоцитов. Выявленные изменения в активности изучаемых ферментов, согласно принципа «минимальных энерготрат», решают две задачи - приспособление метаболизма к гипертермии, а так же защита от оксидативного стресса в течение периода реоксигенации (Н. Д. Озернюк, 2000, 2004; R. G. Boutilier, et al., 2000; V. I. Lushchak, 2001; P. L. Lutz, 2002; P. W. Hochachka, et al., 2002; G. N. Somero, 2002; B. G. Lovegrove, 2003; P. R. Brauer, 2005; C. T. Taylor, 2008). Направление метаболической стратегии реализуется за счет перекрытия клеточных компенсаторных реакций, каскада ответных реакций более высоких уровней биологической иерархии (G. E. Shulman, 1999; N. D. Charles, 2005).

Реактивность и пластичность гепатоцитов в системе in vitro

В экспериментах по анализу биологии интактных гепатоцитов в системе in vitro выявлено, что максимальное количество погибших гепатоцитов на 1мл/106 определяется у рыб и рептилий, минимальное - у птиц.

Самый высокий показатель индекса пролиферации выявлен в культурах гепатоцитов млекопитающих, а в культурах гепатоцитов рыб, амфибий и рептилий одинаковый, наименьший - в культурах гепатоцитов птиц. Апоптоз/некрозное соотношение культур гепатоцитов рыб и рептилий составляет 1, у амфибий (так же как в модели in vivo) выявляется преобладание пропидиумиодид-позитивных гепатоцитов над хехст-позитивными; в культурах гепатоцитов птиц (так же как в модели in vivo) - наоборот. При этом в культуре гепатоцитов птиц выявлен самый высокий показатель апоптоз/некрозного соотношения. В культурах млекопитающих количество хехст-позитивных гепатоцитов больше, в сравнении с моделью in vivo.

Механизмы метаболической адаптации интактных гепатоцитов в системе in vitro отражают как сходство, так и различия в сравнении с моделью in vivo, в которой значительную роль на биохимические процессы оказывают сигнальные молекулы системы регуляции организма (E. Rissanen, 2006). Так, активность оксидоредуктаз митохондрий в культурах рыб (рис. 13) соответствует активности ферментов в системе in vivo, но активность цитоплазматических форм оксидоредуктаз ниже в сравнении с моделью in vivo. В культурах гепатоциты амфибий (рис. 14) адаптируются за счет снижения скорости НАД-зависимых реакций оксидоредуктаз в митохондриях и пластического обмена в цитоплазме в сравнении с моделью in vivo, на фоне увеличения количества погибших гепатоцитов по пути апоптоза. Метаболические адаптации гепатоцитов рептилий in vitro (рис. 15) характеризуются более высоким уровнем активности оксидоредуктаз митохондрий, в цитозоле уровень активности оксидоредуктаз, каспазы3, Г-6-ФДГ и свободной активности кислой фосфатазы соответствует модели in vivo, тогда как активность ЛДГ ниже. В модели in vitro культур гепатоцитов птиц (рис. 16) активность оксидоредуктаз митохондрий соответствет модели in vivo, в цитозоле активность оксидоредуктаз, Г-6-ФДГ ниже в сравнении с моделью in vivo. В культурах гепатоцитов млекопитающих (рис. 17) активность митохондриальных оксидоредуктаз ЦТК протекает более интенсивно за счет более высокой активности НАДФ-зависимых дегидрогеназ, на фоне более низкой активности ферментов цитозоля и усиления катаболических процессов.

Следовательно, в митохондриях под контролем регуляторных систем организма, в модели in vivo у всех интактных животных (за исключением рептилий) в сравнении c in vitro более интенсивно протекают процессы катализируемые ИДГмх(НАД); у амфибий и рептилий - катализируемые ИДГмх(НАДФ); у млекопитающих - МДГмх(НАД). Менее интенсивно протекают реакции, катализируемые ИДГмх(НАДФ) у рыб и млекопитающих (рис. 13, 17); МДГмх(НАДФ) у рептилий и млекопитающих (рис. 15, 17); ИДГ и МДГ НАД-зависимые реакции у рептилий. В обеих моделях с одинаковой скоростью протекают реакции катализируемые у рыб, амфибий и птиц МДГмх(НАД и НАДФ), а у птиц дополнительно и ИДГмх(НАДФ) (рис. 16). Наибольшее отличие в активности ферментов в модели in vitro и in vivo выявлено у рептилий и млекопитающих. Следовательно, у всех видов животных регуляторная система организмов обеспечивает более высокую продукцию АТФ (в сравнении с in vitro), за счет поставки восстановленных эквивалентов в дыхательную цепь митохондрий, поддерживая баланс НАД/НАДН, так как именно ИДГ(НАД)мх является ферментом, который выполняет роль основного контрольного пункта за функционированием ЦТК.

МДГмх(НАД)-реакции проявляют большую активность в системе in vivo у млекопитающих, отражая приоритетное течение НАД-зависимых реакций ЦТК.

ИДГмх(НАДФ)-реакции протекают на более высокм уровне в системе in vivo у амфибий и рептилий, это, с одной стороны, обеспечивает поставку восстановленных эквивалентов в дыхательную цепь митохондрий, с другой стороны отражает более высокую интенсивность координации и интеграции углеводного и азотистого обмена, т.к. является точкой пересечения этих важнейших метаболических путей.

Одинаковая активность НАДФ-зависимых МДГ митохондрий в обеих системах у рыб, амфибий и птиц в митохондриях отражают стабильность биосинтетических процессов - глюконеогенеза и синтеза жирных кислот в цитозоле.

В цитозоле в системе in vivo, в сравнении с моделью in vitro, у всех интаткных животных реакции, катализируемые ИДГцит (НАД) протекают более интенсивно, так же как и ИДГцит (НАДФ)-реакции (за исключением птиц). Более интенсивно протекают реакции, катализируемые МДГцит (НАД) у рыб и млекопитающих, тогда как у амфибий, рептилий и птиц уровень активности в обеих моделях одинаков. Активность НАДФ-заивисмой МДГ цитозоля протекает более интенсивно у всех животных, за исключением амфибий.

Активность Г-6-ФДГ в контроле проявляет сходную динамику с системой in vitro у рептилий, птиц и млекопитающих. И более интенсивно в модели in vivo протекает у рыб и амфибий (рис. 13, 14) (K. Mounaji, 2003). Следовательно, количество восстановленных эквивалентов (S. Filosa , 2003; L. Gao, 2004), которые необходимы для биосинтетических процессов, детоксикации и работы ГР/ГП АОС с целью снижения оксидативных повреждений ДНК и белков (F. Gian, 2005; R. Bjarne, 2005), уровнь окисления малата в цитозоле до не митохондриального оксалоацетата и интенсивность начальных этапов глюконеогенеза и синтеза аминокислот в циозоле гепатоцитов имеют стабильные молекулярные механизмы регуляции и в меньшей мере регулируются механизмами организма.

В системе in vivo, более интенсивно протекают реакции, катализируемые ЛДГ у рыб, рептилий и млекопитающих, а в группе амфибий и птиц активность ЛДГ наоборот выше в модели in vitro. Активность каспазы3 ниже в модели in vivo у амфибий (рис. 14), свободная активность кислой фосфатазы у амфибий и рыб (рис. 13, 14). Уровень активности каспазы3 у остальных групп животных одинаков в обеих моделях, а свободной активности кислой фосфатазы у рептилий, птиц и млекопитающих. Сходная динамика в свободной активности кислой фосфатазы обеих систем выявлена у рептилий, птиц, млекопитающих и активность каспазы3 у всех групп животных за исключением амфибий. Более низкую активность в системе in vivo проявляет активность каспазы3 у амфибий, а активность свободной кислой фосфатазы у амфибий и рыб.

В экспериментах по анализу прямого действия гипертермии на гепатоциты выявлено увеличение количества погибших гепатоцитов во всех культурах, и в большей мере в культурах эндотермных животных (А. В. Седых, 2004). Основной формой гибели гепатоцитов рыб является апоптоз; в культурах амфибий и рептилий увеличение количества хехст-позитивных и пропидиумиодид-позитивных гепатоцитов отмечается в равных долях; в культурах птиц и млекопитающих в большей мере увеличивается количество пропидиумиодид-позитивных гепатоцитов (Y. Ichimura, 2004). В культурах рыб и млекопитающих наблюдается максимальное снижение индекса пролиферации, в культурах птиц индекс пролиферации соответствует показателям интактных культур.

Если сравнивать динамику изменения активности ферментов митохондрий в двух системах после перегревания, то выявлено, что разнонаправленно проявляется активность у рыб и птиц митохондриальных МДГ и ИДГ(НАДФ). У амфибий и млекопитающих отличия проявляются по двум показателям - ИДГ(НАД) и МДГ(НАД и НАДФ). Самое большое количество отличий выявлено в активности оксидоредуктаз рептилий - ИДГ (НАД), МДГ (НАД и НАДФ). Остальные реакции ферментов ЦТК проявляют сходную динамику в обеих системах, отражая направление развития системы эволюционной зависимости в регуляции функций митохондрий. Следовательно, все ферменты митохондрий имеют древнее эволюционное происхождение и максимально адаптированы к одинаково эффективной работе в живых организмах с различной системой терморегуляции (J. Das, 2006; B. Ulrich, 2006).

В модели in vitro в культурах гепатоцитов рыб, в большей мере проявляется увеличение активности ИДГ(НАД) цитозоля, в отличие от модели in vivo, где активность фермента значимо не менялась. Увеличение активности НАДФ-зависимой МДГ, по-видимому, компенсирует недостаток восстановленных эквивалентов, т.к. активность Г-6-ФДГ значимо не меняется и соответствует контрольным показателям (E. Rissanen, 2006). Активность ИДГцит (НАДФ) амфибий увеличивается, а в модели in vivo снижалась. По всей видимости, у данной группы животных увеличение активности фермента так же носит компенсаторный характер. В культурах гепатоцитов рептилий активность ИДГцит(НАДФ) снижается, и в отличие от первых двух групп животных активность фермента Г-6-ФДГ увеличивается, так же увеличивается активность МДГ(НАДФ) цитозоля (K. Mounaji, 2003).

В культурах гепатоцитов птиц снижается активность ИДГ(НАДФ) цитозоля, тогда как в модели in vivo активность фермента не менялась в сравнении с контролем; так же как в модели in vivo, увеличивается активность Г-6-ФДГ.

Активность ферментов НАД и НАДФ-зависимой ИДГ цитозоля увеличивается в культурах гепатоцитов млекопитающих (в модели in vivo увеличивалась активность только НАДФ-зависимой формы); примерно равноценно в обеих моделях снижается активность МДГ(НАД) цитозоля.

Активность ЛДГ, за исключением амфибий, так же как и в модели in vivo, увеличивается во всех клеточных культурах (Ю. В. Зимин, 2001; М. Nikinmaa, 2002; A. M. Neyrinck, 2005; K. Augoff, 2004).

Активность каспазы3 в модели in vitro у эктотермных видов животных и птиц значительно выше в сравнении с моделью in vivo. У млекопитающих значимого изменения в активности фермента в условиях in vitro не выявлено, а в модели in vivo она увеличивается. Динамика изменения свободной активности кислой фосфатазы в обеих моделях у эктотермных животных та же что и у каспазы3. В группе птиц в системе in vitro активность фермента соответствует контрольным показателям, а у млекопитающих увеличивается.

Изменяется соотношение активности ферментов. Так если у интактных культур гепатоцитов рыб (в отличие от модели in vivo) соотношение свободной активности кислой фосфатазы и каспазы3 составляет 0,8. После перегревания, так же как и в модели in vivo, соотношение увеличивается до 1,1.

У гепатоцитов in vitro амфибий в контроле (так же как и у рыб), свободная активность кислой фосфатазы выше в сравнении с активностью каспазы3, соотношение составляет 0,9, та же тенденция проявляется и в модели in vivo. После перегревания,

Рис. 13. Активность ферментов Carassius auratus gibilio в системе in vivo Активность ферментов Carassius auratus gibilio в системе in vitro

Рис. 14. Активность ферментов Rana terrestris в системе in vivo Активность ферментов Rana terrestris в системе in vitro

Рис. 15. Активность ферментов Trachemys scripta elegans в системе in vivo Активность ферментов Trachemys scripta elegans в системе in vitro

Рис. 16. Активность ферментов Columba livia в системе in vivo Активность ферментов Columba livia в системе in vitro

Рис. 17. Активность ферментов Rattus norvegicus в системе in vivo Активность ферментов Rattus norvegicus в системе in vitro

за счет большего увеличения активности каспазы3 соотношение увеличивается до 1,5.

У гепатоцитов in vitro рептилий в контроле выявляется то же соотношение в активности ферментов, что у первых двух групп животных, которое составляет 0,3. После перегревания соотношение увеличивается до 0,8.

Превышение свободной активности кислой фосфатазы над активностью каспазы3 интактных гепатоцитов in vitro наблюдается и у млекопитающих, соотношение при этом составляет 0,6, после перегревания оно сохраняется. Отличительной группой обеих моделей является группа птиц, у которых и в контроле и в эксперименте выявляется резкое превышение активности каспазы3 над свободной активностью кислой фосфатазы. Соответственно соотношение в контроле равно 5, после перегревания практически не меняется и составляет 5,7.

После гипертермии у всех изучаемых культур гепатоцитов in vitro выявлены общие мозаичного характера проявления реорганизации ультраструктуры гепатоцитов во многом сходные с таковыми в модели in vivo (W.T. Willis, 2000).

Выявленная сходная динамика в количестве погибших клеток и соотношение путей ПКГ в обеих моделях эксперимента отражает уровень биологических потенций гепатоцитов выработанных в эволюции, что позволяет в условиях гипертермии поддерживать и сохранять органоспецифическую дифференцировку и способность проявлять свойственные им гистогенетические потенции в условиях in vitro. Выявленные нарушения и модификации биохимических реакций в биологической системе иерархии обеспечивают поддержание гомеостаза на высших уровнях за счет одновременного функционального участия множества элементов низшего уровня, параметры которых обладают «менее гомеостатируемым» статусом. «Компенсация интенсивности метаболизма», как форма обеспечения метаболического гомеостаза организма, обеспечивает поддержание колебания метаболических реакций (В. Б. Молодцов, 2001). Выявленные реакции носят гомеостатический характер, и во многом определяют скорость, масштабы, способы и эффективность последующих этапов репаративной регенерации в печени изучаемых видов животных (Н. Д. Озернюк, 2003; M. J. Angilletta, 2002; A. N. Rice, 2006).

Выводы

1. Гистологическое строение печеночного ацинуса в сравнительном ряду животных изменяется от трубчатого типа (рыбы, амфибии, рептилии) к трубчато-трабекулярному (птицы) и трабекулярному (млекопитающие). От экто- к эндотермным животным увеличиваются количественная плотность печеночных ацинусов, апоптоз/некрозные соотношения, количество и уровень компактизации эу- и гетерохроматина гепатоцитов, формируется порто-венулярный градиент размеров ядер гепатоцитов.

2. В сравнительном ряду позвоночных животных не выявлено особенностей в локализации двуядерных, PCNA-позитивных гепатоцитов, в то время как структура этих клеток имеет видовую специфичность по количественным показателям размеров ядер, строению ядрышкового аппарата, митохондрий, ГЭС, лизосом, по содержанию гликогена и липидов. Типичные стромальные клетки печени (пероксидазо-позитивные клетки Купфера, десмин-позитивные клетки Ито) имеют видоспецифический характер распределения в органе. Характерным способом физиологической регенерации гепатоцитов у млекопитающих является полиплоидизация за счет ацитокинетических митозов, у птиц одноядерные полиплоидные гепатоциты, у эктотермных оба способа в равной мере. Максимальное количество гибнущих гепатоцитов выявлено у рептилий, а минимальное у рыб и млекопитающих, из которых хёхст-позитивные гепатоциты составляют от 62-70%, и обратная тенденция выявлена у амфибий.

3. У интактных рыб соотношение НАД- и НАДФ-зависимых путей окисления в митохондриях, а у амфибий НАД- и НАДФ-зависимые митохондриальные пути окисления выражены в одинаковой степени; у рептилий и птиц установлена более высокая активность НАДФ-зависимых, а у млекопитающих НАД-зависимых дегидрогеназ. Наибольшая активность биохимических маркеров путей гибели гепатоцитов выявлена у птиц, наименьшая у амфибий и рыб. Содержание ионов видоспецифично.

4. Гипертермия у всех групп животных вызывает нарушение кровоснабжения печеночного ацинуса, смену форм регенерации. Увеличивается количество и меняется топография стромальных клеток печени, характер цитокоммуникаций согласно пространственным особенностям ацинуса.