Моделювання та шляхи експериментальної корекції дефіциту заліза в організмі щурів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Моделювання та шляхи експериментальної корекції дефіциту заліза в організмі щурів

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Загальна характеристика роботи

Актуальність теми. Вивчення обміну заліза зберігає свою актуальність у зв'язку з тим, що залізо є основним субстратом для синтезу гемоглобіну та ДНК, входить до складу багатьох ферментів та білків, бере участь в усіх окислювально-відновлювальних реакціях, детоксикації отруйних речовин у печінці (Аношина М.Ю. с соавт., 2002; Дехтярев А.М. с соавт., 2002). Залізодефіцитні стани (гіпосидерози) - це одні з найбільш розповсюджених патологічних станів людини, які варіюють від латентних до тяжких прогресуючих захворювань та навіть до летального наслідку (Авцын А.П., 1991; Назаренко Г.И., Киш - кун А.А., 2000; Хименес Л.П. с соавт., 2006). Дефіцит заліза в його крайньому ступені - залізодефіцитній анемії (ЗДА) - для багатьох країн є медично-соціальною проблемою, яка потребує всеосяжного контролю та впровадження комплексу територіально адаптованих заходів, спрямованих на зниження розповсюдженості анемії (Гайдукова С.М. зі співавт., 2001; Насолодин В.В., Зайцев О.Н., Гладких И.П., 2005; Попович Ю.Ю., 2006).

Проблема залізодефіциту настільки актуальна, що ВООЗ разом із UNISEF зробили заяву щодо необхідності ефективного всеосяжного контролю анемії (Бабак О.Я., Зелёная И.И., 2005).

За даними статистики, людей з латентним дефіцитом заліза (ЛДЗ), який звичайно не визначається, в 3-4 рази більше, ніж хворих на ЗДА. Діагностування ЛДЗ вже на початкових стадіях розвитку патологічного процесу дозволило б активно коригувати його і, таким чином, зменшити кількість хворих на ЗДА (Темнік І., Ковалів Ю., 1998; Видиборець С.В., Гайдукова С.М., 2001).

Значне розповсюдження залізодефіциту, необхідність глибшого вивчення механізмів порушення метаболізму заліза в організмі потребують розширення досліджень. В той же час проведення відповідних досліджень ускладнюється неможливістю їх здійснення на людині. Ці обставини роблять актуальним створення адекватних моделей залізодефіциту на лабораторних тваринах, зокрема на щурах.

Патогенетично обґрунтоване усунення дефіциту заліза та корекція вторинних порушень метаболізму, пов'язаних із ним, залишаються актуальною проблемою як теоретичної, так і практичної медицини (Гайдукова С.М., Видиборець С.В., Колесник І. В., 2001).

Згідно з даними літератури (Трахтенберг И.М., 1987; Маршалл В.Дж., 2000; Базелюк Л.Т., Мухаметжанова Р.А., 2003), центральне місце в метаболізмі всього організму займає печінка, яка одночасно є органом травлення, кровообігу та обміну речовин, а також виконує центральну роль у проміжному обміні речовин. Роль печінки в обміні мікроелементів пов'язана з її участю у фор-муванні металоферментних комплексів, депонуванням мікроелементів та підтриманням їх рівня в крові (Осташевская Т.Г. с соавт., 1992; Сабадаш Е.Е., 1998). Обмін заліза включає в себе синтез транспортного білка трансферину; депонування заліза у вигляді феритину та гемосидерину; розпад гемоглобіну у купферовських клітинах печінки; екскрецію заліза із жовчю (Темнік І., Ковалів Ю., 1998). Основним місцем усмоктування заліза є проксимальний відділ тонкого кишечнику (Видиборець С.В., 2001; Григорьева З.Е., 2004).

Як свідчать літературні дані (Гусева С.А., 2002; Видиборець С.В., 2003; Григорьева З.Е., 2004; Шехтман М.М., 2004), при виникненні ЛДЗ чи ЗДА дефіцит заліза компенсують, використовуючи різні неорганічні та органічні препарати заліза для внутрішнього прийому у поєднанні з іншими мікроелементами, вітамінами та амінокислотами, що сприяє кращому засвоєнню медикаментозного заліза, відновленню його рівня в організмі, більш швидкій нормалізації кровотворення, діяльності нервової, серцево-судинної, імунної та інших систем (Насолодин В.В., Гладких И.П., Дворкин В.А., 1996). Серед критеріїв ефективності засобів лікування ВООЗ (1991) пропонує такі: мінімальна кількість побічних ефектів, проста схема застосування, найкраще співвідношення ефективність/ціна, оптимальний вміст заліза (препарати у високій дозі), бажана наявність факторів, які посилюють всмоктування заліза та стимулюють гемопоез (Гайдукова С.М., Видиборець С.В., Колесник І. В., 2001).

У світлі останнього інтерес становить використання в клінічній практиці природних джерел заліза, а саме залізистих мінеральних вод як більш фізіологічних, що краще сприймаються організмом (Ивасивка С.В. с соавт., 1992; Темнік І., Ковалів Ю., 1998; Добра Л.П., 1999; Міщук В.Г., Чундак О. І., 2001; Алексєєнко Н.О., 2002). Перевагами використання мінеральних вод є відсутність алергезуючої, гепатотоксичної, тератогенної дії та ускладнень з боку інших органів та систем (Бондаренко Н.П., Стеблюк В.В., 2003). Залізо, що є в мінеральних водах у природному іонізованому стані, засвоюється краще, ніж із продуктів харчування та лікарських препаратів (Темнік І., Ковалів Ю., 1998; Беличенко Т.А. с соавт., 2002; Михайлова Т.А., Рутгайзер Я.М., Суровцева А.И., 2003; Колесник Е.О., Бабов К.Д., 2005).

Ще одним важливим джерелом мікроелементів є глини, що також мають різноманітний макро - та мікроелементний склад (Зубкова С.М., 2005). За даними літератури (Самойлович В.А., 1998; Оржешковский В.В., 2005; Самойлович В.В., Гутарева Н.В., Гутарев В.В., 2008), одним із показників для внутрішнього застосування глин є анемії (особливо залізодефіцитні). Однак науково обґрунтовані дані щодо механізмів біологічної дії глин майже відсутні, а в більшості робіт, присвячених використанню глин, розглядаються лише їх адсорбувальні властивості (Романютин А.А., Назаревич Р.А., 1995; Оржешковский В.В., 2001; Мирошниченко Н.В., 2004).

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконана у межах плану науково-дослідних робіт Українського науково-дослідного інституту медичної реабілітації та курортології МОЗ України та є фрагментом комплексної НДР «Медико-біологічне значення деяких біогеохімічних мікроелементів мінеральних вод України» (номер держреєстрації 0101 U002093), 2001-2003 рр. Дисертант є співвиконавцем цієї теми.

Мета дослідження: визначення основних патогенетичних механізмів початкових стадій експериментального гіпосидерозу (латентного залізодефіцитного стану) та участі в них печінки і кишечнику з подальшою корекцією із застосуванням залізовмісних мінеральних вод в комплексі з сапонітовими глинами.

Для досягнення цієї мети поставлені такі завдання:

1. Створити модель аліментарного залізодефіцитного стану і оцінити зміни показників обміну заліза, структурно-функціонального стану печінки та кишечнику, зумовлених дефіцитом заліза.

2. Оцінити ефективність корекції показників обміну заліза, структурно-функціональних порушень печінки та кишечнику залізистими мінеральними водами при залізодефіцитних станах.

3. Оцінити можливість відновлення показників обміну заліза, структурно-функціональних порушень печінки та кишечнику при залізодефіцитних станах під впливом дії глин при їх внутрішньому використанні.

4. Визначити динаміку показників обміну заліза, структурно-функціональних порушень печінки та кишечнику при залізодефіцитних станах під впливом комплексу залізистих мінеральних вод і глин при його внутрішньому використанні.

5. Дати порівняльну оцінку ефективності природних факторів у корекції змін показників обміну заліза, порушень діяльності печінки та кишечнику при залізодефіцитних станах і обґрунтувати можливість їх подальшого використання.

Об'єкт дослідження - залізодефіцитний стан.

Предмет дослідження - моделювання та шляхи експериментальної корекції.

Методи дослідження: патофізіологічні (моделювання залізодефіцитного стану), гематологічні, біохімічні, морфологічні, гістохімічні, фізіологічні та статистичні.

Наукова новизна одержаних результатів. Уперше визначено, що внаслідок перебування щурів на залізодефіцитному раціоні виникає нестача заліза, яка відповідає початковим стадіям гіпосидерозу (латентний дефіцит заліза). Це, у свою чергу, через вплив на стан епітелію тонкого кишечнику та функції печінки, призводить до порушення всмоктування в кишечнику, зниження активності білоксинтезуючої функції печінки, створюючи умови для стійкого та тривалого порушення обміну заліза.

Уперше вивчено зміни гематологічних, біохімічних, морфологічних і гістохімічних показників у інтактних щурів, а також у щурів із ЛДЗ при тривалому введенні залізистої мінеральної води (МВ) «Настуся» та сапонітових глин окремо та в комплексі.

Показано, що надходження заліза в шлунково-кишковий тракт в легкозасвоюваній формі не повністю відновлює обмін заліза, якщо залишаються порушеними процеси всмоктування та депонування заліза.

Обґрунтовано доцільність та ефективність курсового поєднаного застосування залізистої МВ «Настуся» із сапонітовими глинами при ЛДЗ, поєднання надлишку заліза та корекції дисбалансу мікроелементозу, що приводить до відновлення функції печінки і кишечнику та зумовлює відновлення обміну заліза.

Практичне значення одержаних результатів. Одержані результати розширюють уявлення про патогенез ЛДЗ та роль печінки і слизової оболонки кишечнику в розвитку цієї патології.

Розроблена модель латентного залізодефіциту у щурів із застосуванням залізодефіцитного казеїнового раціону з якісно та кількісно зміненою сольовою сумішшю (патент на винахід), яка може використовуватись в дослідженнях нових методів корекції залізодефіцитних станів.

Одержані в ході експерименту дані можуть бути теоретичною основою для розробки рекомендацій із застосування МВ «Настуся» та сапонітових глин при ЛДЗ.

Особистий внесок автора. Автором проведені патентно-інформаційний пошук, обґрунтування схем дослідження, розробка експериментальної моделі, вибір методів дослідження. Дисертант самостійно здійснив біохімічні дослідження, статистичну обробку, аналіз, узагальнення та інтерпретацію одержаних результатів, сформулював основні положення та висновки дисертації.

Апробація результатів дослідження. Основні положення дисертаційного дослідження доповідались та обговорювались на регіональній науково-практичній конференції, присвяченій 125-річчю курорту Моршин, «Актуальні проблеми медичної реабілітації хворих природними та преформованими фізичними чинниками» (листопад 2003 р., Моршин); підсумковій науковій сесії Українського НДІ медичної реабілітації та курортології (березень 2004 р., Одеса); науковій конференції «III читання ім. В.В. Підвисоцького» (травень 2004 р., Одеса); V науково-практичній конференції з міжнародною участю «Рання медична реабілітація: здобутки, проблеми, перспективи» (жовтень 2004 р., Ужгород); VI науково-практичній конференції з міжнародною участю «Кліматолікування, лікувальна фізкультура, механотерапія, фітотерапія, бальнеотерапія в комплексному санаторно-курортному лікуванні» (вересень 2005 р., Євпаторія); VII Міжнародній науково-практичній конференції «Сучасні проблеми курортно-рекреаційної діяльності та технологій відновлювального лікування в умовах глобалізації» (вересень 2007 р., Місхор).

Апробацію дисертації проведено на засіданні Вченої ради Українського НДІ медичної реабілітації та курортології.

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 13 наукових робіт, з них 6 статей у провідних спеціалізованих журналах, рекомендованих ВАКом України; 1 патент України, 6 тез доповідей.

Структура і обсяг дисертації. Дисертаційна робота викладена на 130 сторінках друкованого тексту. Робота складається зі вступу, огляду літератури, розділу матеріалів та методів дослідження; трьох розділів результатів власних досліджень, аналізу і узагальнення результатів досліджень, висновків. Робота ілюстрована 31 таблицею і 30 рисунками, які займають 2 повні сторінки. Список використаної літератури містить 150 джерел, з них 21 - іноземне.

Основний зміст роботи

залізодефіцитний кишечник мінеральний

Матеріали і методи дослідження. Дослідження проведено на 269 білих безпородних самках щурів масою 140-160 г. з дотриманням усіх вимог щодо роботи з лабораторними тваринами згідно з правилами Директиви ЄЄС №609 (1986) та наказом МОЗ України від 01.11.00 №281.

У відповідності до завдань роботи щури були розподілені на чотири групи:

I (контрольна) - 41 інтактна тварина;

II - 38 щурів, яким відтворювали модель латентного залізодефіциту та вивчали показники обміну заліза в організмі, структурно-функціональний стан печінки та слизової оболонки тонкого кишечнику;

III - 98 здорових щурів, у яких вивчали вплив природних факторів на показники обміну заліза в організмі, структурно-функціональний стан печінки та слизової оболонки тонкого кишечнику, а саме: у 1-й підгрупі (30 щурів) - вплив залізистої МВ «Настуся»; у 2-й підгрупі (36 щурів) - вплив сапонітових глин; у 3-й підгрупі (32 щури) - вплив поєднаного використання сапоніту та МВ «Настуся». Ці дані у подальшому використовувались для оцінки коригуючого впливу природних факторів при моделюванні патологічного стану;

IV - 92 щури, у яких після моделювання латентного залізодефіциту вивчали можливість його корекції за допомогою природних факторів: у 1-й підгрупі (32 щури) - вплив залізовміщуючої МВ «Настуся»; у 2-й (32 щури) - вплив сапонітових глин; у 3-й (28 щурів) - вплив поєднаного використання сапоніту та МВ «Настуся».

З метою вирішення поставлених в даній роботі завдань була створена модель ЛДЗ шляхом утримання експериментальних тварин упродовж місяця на залізодефіцитному раціоні (отримано патент). Корм було виготовлено на дистильованій воді з рафінованих продуктів, що не містять заліза, дотримуючись життєво необхідних співвідношень білків, жирів та вуглеводів (казеїн, крохмаль, соняшникова олія), з додаванням оригінальної сольової суміші з розрахунку 100 мг на щура на добу, яка містила: NaCl - 40 мг, ZnCl₂ - 25 мг, CuCl₂ - 10 мг, CoCl₂ - 5 мг, KH₂PO₄ - 20 мг.

Залізисту МВ «Настуся» вводили у шлунок зондом 1 раз на добу (добова доза становила 1% від маси тіла щура і розраховувалась індивідуально) у вечірній час з урахуванням біологічних ритмів тварин упродовж 14 діб. Відбір біологічного матеріалу (жовч, кров) здійснювали через 18-20 год. після навантаження.

У попередніх дослідженнях експериментальним шляхом було встановлено добову дозу стерильних сапонітових глин - 0,25 г./кг, яку вводили піддослідним тваринам у шлунок зондом у вигляді суспензії (ця доза не впливає на парціальні процеси в нирках) упродовж 14 днів.

При комбінованому використанні суспензію сапонітових глин вводили у перші та останні 3 доби 14-денного досліду. Поміж цим протягом 8 діб піддослідним щурам вводили МВ «Настуся».

Для вирішення завдань дисертаційної роботи було використано ряд лабораторних тестів. Комплекс гематологічних досліджень складався з визначення кількості еритроцитів (уніфікований метод підрахунку за допомогою лічильної камери); приготування мазків крові уніфікованим методом, фіксація, забарвлення та дослідження морфології еритроцитів: наявності анізоцитозу, кількості мікроцитів. Концентрації гемоглобіну визначали геміглобінціанідним методом (набір реактивів «Філісіт - діагностика»), розраховували колірний показник. Проводили біохімічні дослідження: визначали рівень заліза у сироватці крові, загальну залізозв'язуючу здатність сироватки крові (ЗЗЗСК); обраховували ненасичену здатність організму зв'язувати залізо (НЗЗЗ) та коефіцієнт насичення трансферину залізом (набір реактивів «Філісіт - діагностика»). Визначали також активність ферментів аспартат - (АсАТ) і аланінамінотрансфераз (АлАТ) та вимірювали концентрацію загального білірубіну (Меньшиков В.В. с соавт., 1987; Алексєєнко Н.О. зі співавт., 2002; Беркало Л.В. зі співавт., 2003; Горячковский А.М., 2005).

У зібраній за 3 год. досліду (під тіопенталовим наркозом методом мікроканюлювання жовчного протоку щурів) жовчі визначали: об'єм у мілілітрах, віднесений до 100 г. маси тіла; концентрацію та екскрецію сумарних жовчних кислот та холатів (СЖКХ); концентрацію та екскрецію холестерину; розраховували літогенний індекс (холатохолестериновий).

Щурів виводили з досліду шляхом швидкої декапітації під легкою ефірною анестезією, забір крові проводили у пробірки, які стабілізували гепарином. Гістологічні дослідження (органами-мішенями вважали тонкий кишечник та печінку) проводили за допомогою світлового мікроскопа. Встановлювали структурні порушення та прояви функціональної активності гепатоцитів за такими ознаками: зернистість цитоплазми, її колір, щільність; розміри та форма ядра, розподіл хроматину. При гістологічному дослідженні тонкого кишечнику візуально оцінювали висоту ворсинок, їхню щільність, збереженість епітелію, його стан, стан ворсинкової судини, строми ворсинки. Матеріалом для гістохімічних досліджень були целоїдинові зрізи, на яких за методом Перлса (модифікація Лізона та Бантінга) визначали наявність заліза (Пирс Э., 1965).

Одержані результати аналізували методами статистики за допомогою пакета Microsoft Exсel - 2000 з використанням t-критерію Стьюдента та регресійного аналізу (Лапач С.Н. с соавт., 2000).

Результати дослідження та їх обговорення. При утриманні щурів на залізодефіцитній дієті гематологічні показники у них майже не змінювались (табл. 1). Вміст гемоглобіну відповідав даним інтактних тварин, а особливістю піддослідних щурів було дуже незначне коливання похибки цього показника. Кількість еритроцитів вірогідно підвищувалась, що можна розглядати як компенсаторну реакцію, спрямовану на зменшення ймовірності виникнення гіпоксії. В умовах відносного зменшення кількості гемоглобіну в еритроциті це призводить до зниження колірного показника. Зміни в обміні заліза полягали в тому, що різко та достовірно підвищуються ненасичена та загальна залізозв'язуюча здатності сироватки (внаслідок компенсаторно підвищеного синтезу трансферину). Зниження концентрації заліза у плазмі крові (виснаження резервів заліза) та ступеня насичення ним трансферину, у свою чергу, призводять до зменшення транспорту заліза до кісткового мозку, що надалі призведе до розвитку безпосередньо ЗДА.

Таблиця 1. Зміни показників обміну заліза, функціонального стану печінки та стану крові у щурів після моделювання ЛДЗ та його корекції природними факторами

В дослідженнях ми спостерігали зміни у поведінці (агресивність, апатія) та зовнішньому вигляді тварин (шерсть скуйовджена, відсутній блиск), що збігається з описом сидеропенічного синдрому (ознаки зниження активності залізовмісних ферментів тканинного дихання) у літературі (Щерба М.М., 1975).

Ці зміни свідчать про те, що змодельовано початок ЛДЗ, при якому ще збережена здатність сироватки крові депонувати залізо.

В печінці, за даними гістохімічних досліджень, зменшується кількість гранул заліза, а в деяких гепатоцитах гранули зовсім відсутні. Зміни спостерігались у структурній організації печінки - гепатоцити були блідо-забарвлені, їх ядра набряклі; у ряді гепатоцитів визначались дрібні та середні вакуолі (явища гідропічної та білкової дистрофії). Невеликі, поодинокі скупчення лімфоцитів визначались у печінковій часточці ближче до тріади.

Водночас в тонкому кишечнику спостерігаються структурні зміни у вигляді зниження мікроворсинок; сплощення високого циліндричного епітелію, подекуди до кубічного. Ядра епітеліоцитів розташовуються ближче до базальної поверхні клітини, цитоплазма блідо-еозинофільна; ядра середніх розмірів, з однорідним вмістом, забарвлені неяскраво. Судина ворсинки розширена, застійно повнокровна, еритроцити блідо-золотистого забарвлення.

Такі зміни слизової оболонки повинні впливати на всмоктування заліза, вочевидь, погіршуючи його.

Оскільки залізо входить до складу цитохрому С і цитохромоксидази, пригнічується не тільки тканинне дихання (внаслідок зниження активності залізовмісних ферментів), а й утворення енергії (Лановенко І. І., Дударев В.П., Невгад А.П., 1997; Боднар Я.Я., 2000). В сироватці крові відмічається значне зниження та порушення співвідношення активностей трансаміназ АлАТ і АсАТ, яке дозволяє вважати, що має місце не цитолітичний ефект, а активна перебудова субстратного забезпечення енергоутворювальних процесів (відбувається сповільнення процесів переамінування амінокислот).

При всіх виявлених змінах показників, що досліджувались, можна було очікувати порушення екскреторної функції печінки як ланки, що замикає хибне коло формування ЗДА. Однак виявлене нами збереження та навіть підвищення екскреторної функції печінки дозволяє вважати це проявом компенсаторної реакції, що стримує розвиток ЗДА. Не виявлено змін й у детоксикувальній функції печінки (залишається у межах норми кількість загального білірубіну).

Одержані дані дозволяють вважати, що аліментарний латентний залізодефіцит, порушуючи діяльність залізовмісних ферментів, сприяє змінам у структурі слизової оболонки кишечнику - місці всмоктування заліза, та печінці, де синтезуються білки, які зв'язують та транспортують залізо, що призводить до порушення обміну заліза у ланці його використання та депонування. Все це зумовлює формування хибного кола, яке дуже тяжко розірвати аліментарним введенням препаратів заліза.

Другий етап дослідження був присвячений визначенню можливості впливу природних факторів на показники інтактних тварин. Досліджували показники метаболізму заліза, крові, функціонального стану печінки та слизової оболонки кишечнику у інтактних щурів під впливом тривалого введення природних факторів (табл. 2).

Таблиця 2. Зміни показників обміну заліза, функціонального стану печінки та стану крові піддослідних інтактних щурів

Концентрація гемоглобіну в крові коливалась у межах норми при ізольованому введенні цих факторів, а комбіноване використання факторів призводило до достовірного підвищення вмісту гемоглобіну. Кількість еритроцитів перевищувала дані контрольної групи при застосуванні сапонітових глин і комбінації природних факторів.

Відповідно, колірний показник знижувався при ізольованій дії сапонітових глин та вірогідно не відрізнявся від контролю у щурів, яким вводили МВ «Настуся» окремо та у поєднанні із глинами. Такі коливання гематологічних показників логічно пов'язати зі змінами обміну заліза в крові.

Застосування лише сапонітових глин або МВ не призводить до підвищення концентрації заліза у плазмі крові на відміну від поєднаного використання цих природних факторів.

При комбінованому введенні природних факторів інтактним тваринам відмічено збільшення концентрації заліза в крові майже на 21%, а загальної здатності сироватки зв'язувати залізо - майже на 14% відносно аналогічних показників у інтактних щурів контрольної групи. При введенні сапонітових глин спостерігали вірогідне зниження ЗЗЗСК (на 20%).

При введенні щурам лише тільки МВ «Настуся» на тлі незмінної концентрації заліза у плазмі крові відбуваються зміни всіх інших показників метаболізму заліза (достовірно знижуються загальна і ненасичена залізозв'язуюча здатність крові та зростає насичення трансферину залізом).

Дослідження активності трансаміназ у інтактних щурів під впливом природних факторів виявило, що введення окремо сапонітових глин та залізистої МВ «Настуся» приводить до різних спрямованостей змін активностей АлАТ і АсАТ, а комбіноване використання цих факторів є більш ефективним.

Водночас дослідження вмісту загального білірубіну в крові інтактних щурів під впливом природних факторів виявило, що їх введення приводить до зниження цього показника в різних групах щурів. При цьому у щурів, яким вводили сапонітові глини, наприкінці досліду вміст загального білірубіну зменшився більш ніж удвічі. Таке явище можна пояснити посиленням метаболічних процесів у печінці під впливом сапоніту. Можливо, підвищується здатність гепатоцитів здійснювати біохімічні та фізіологічні процеси, зокрема переводити зв'язаний білірубін із клітин у жовч проти градієнта концентрації (Камышников В.С., 2000). Проявом впливу сапоніту було також одночасне підвищення активності ферментів трансамінування АлАТ і АсАТ при збереженні у межах норми співвідношення між ферментами.

Біохімічний аналіз жовчі, одержаної після тривалого введення інтактним щурам сапонітових глин, залізистої МВ та їх поєднаного використання, показав вірогідне підвищення вмісту сумарних жовчних кислот у тварин 1-ї групи на 147% відносно контролю, 2-ї групи - на 29% та 3-ї групи - на 76%.

Літогенність жовчі підвищується у щурів усіх груп, однак виразність змін залежала від вмісту холестерину. Більш виразне підвищення індексу літогенності відмічено при комбінованому використанні сапонітових глин і МВ.

Холерез збільшується у групах інтактних щурів, яким вводили сапоніт окремо і у поєднанні з МВ «Настуся», та не змінюється у щурів, яким вводили лише МВ. Вочевидь, сапоніт стимулює обмін холестерину в організмі, посилює процеси його перетворення в жовчні кислоти і виведення їх із жовчю, наслідком чого є посилення холерезу. Природні чинники також плідно впливають і на стан слизової оболонки кишечнику.

На наступному етапі досліджень вивчали можливість корекції латентного залізодефіциту за допомогою природних факторів. В ході експерименту було виявлено, що у щурів із ЛДЗ при введенні МВ «Настуся» збільшився вміст гемоглобіну та підвищувалась кількість еритроцитів периферичної крові (табл. 1). Колірний показник у щурів, які отримували МВ «Настуся», не змінюється на відміну від такого у щурів із залізодефіцитом, що не отримували коригуючих засобів. Введення додаткової кількості легкозасвоюваного заліза практично нормалізувало всі показники обміну заліза в крові, що супроводжувалось нормалізацією кількості гранул заліза в клітинах печінки, активність трансаміназ теж відновлювалась, як і їх співвідношення. Нормалізація обміну речовин в клітинах печінки приводила до відновлення її екскреторної функції та якостей жовчі.

За отриманими даними можна припустити, що підвищене надходження заліза за термін введення МВ «Настуся» не призводить до його посиленого депонування, але дещо прискорює його використання.

Введення щурам із ЛДЗ сапонітових глин на відміну від введення МВ «Настуся» призводило до більш значного збільшення кількості еритроцитів при збереженні вмісту гемоглобіну на рівні показника щурів, які отримували МВ. Як наслідок - суттєве зниження колірного показника. Можна вважати, що це зумовлено мікроелементами, які містяться в глинах, зокрема такими, як мідь, кобальт, марганець, що впливають на процеси еритропоезу. Одночасно змінювались і показники обміну заліза (табл. 1). Своєрідність цих змін полягала насамперед у різкому зменшенні загальної здатності сироватки крові зв'язувати залізо. Значно зменшувався після введення щурам із ЛДЗ сапонітових глин показник ненасиченої залізозв'язуючої здатності сироватки крові, повертаючись до рівня контрольної групи. Скоріш за все, це пов'язано з наявністю в сапонітових глинах міді.

Тобто всі ці зміни, можливо, пов'язані з покращанням всмоктування заліза в кишечнику та використання його. Наявність міді сприяє підвищенню проліферативної активності еритрону, внаслідок чого кількість заліза, яке підлягає депонуванню, зменшується. Слабкий вплив сапонітових глин на дефіцит заліза у зв'язку з невеликим вмістом заліза в них зумовив збереження невеликої кількості гранул заліза у печінці (1-2 гранули і не в усіх клітинах).

Введення сапонітових глин піддослідним щурам з експериментальним залізодефіцитом вплинуло і на функцію печінкових клітин - нормалізувалась активність ферментів, що беруть участь у процесах енергоутворення, - АлАТ та АсАТ. Серед показників зовнішньосекреторної функції печінки відмічається різке, майже у 2 рази, зниження вмісту загального білірубіну при одночасному зростанні кількості еритроцитів. Можливо, є підстави вважати, що мікроелементний комплекс сапонітових глин збільшує стійкість мембран еритроцитів до руйнування, тому зниження рівня білірубіну в крові є наслідком не тільки діяльності печінки, а й зменшення руйнування еритроцитів. На відміну від щурів із ЛДЗ, що отримували МВ «Настуся», у щурів із залізодефіцитом, що отримували сапонітові глини, зростає індекс літогенності.

Одержані нами результати дозволяють вважати, що МВ «Настуся» та сапонітові глини, яким притаманний різний вплив на процеси еритропоезу, обміну заліза, стан печінки та слизової оболонки кишечнику, при комбінованому використанні приводять до якісно нової реакції організму, а не лише до сумації їх впливу.

Як видно з даних табл. 1, кількість гемоглобіну у щурів, яким вводили комбінацію природних факторів, перевищувала дані, одержані в інших групах. У той самий час кількість еритроцитів знаходилася ближче до показника щурів із ЛДЗ, які отримували лише МВ. Оскільки колірний показник при цьому відповідав даним контрольної групи (інтактні щури), можна вважати, що збільшення стійкості мембран еритроцитів до руйнування під впливом мікроелементного комплексу сапонітових глин забезпечувало його більш інтенсивне використання. Про це може свідчити й показник загального білірубіну, який нижче за показник інтактних щурів, однак вище за показник щурів із ЛДЗ, що отримували лише сапонітові глини.

Виходячи з наведеного, можна вважати, що комбіноване використання МВ «Настуся» та сапонітових глин має більш позитивний вплив на стан еритрону на відміну від окремого використання кожного із природних факторів. Наведені у табл. 1 показники залізозв'язуючої здатності крові перевищують показники усіх інших груп, вочевидь, внаслідок впливу комплексу мікроелементів сапонітових глин та позитивного впливу МВ. Одночасно спостерігається і повна нормалізація вмісту заліза в сироватці крові та клітинах печінки. В той же час підвищений рівень загальної та ненасиченої здатності сироватки крові зв'язувати залізо дозволяє зробити припущення про те, що залізо в умовах комбінованого впливу МВ та сапонітових глин активно зв'язується й іншими компонентами крові.

Оцінюючи стан печінки, слід відмітити, що дисбаланс активностей АлАТ і АсАТ зберігається як і при залізодефіциті, хоча активність АсАТ дорівнює нормі. Можна вважати, що мембранна патологія у печінці відсутня, але зберігається компенсаторне уповільнення процесів переамінування амінокислот. Це відбивається й на екскреторній функції печінки. Об'єм жовчі дещо вищий за норму, збільшений вміст холестерину та СЖКХ, які забезпечують різке зменшення показника літогенності жовчі.

В цілому надлишкове надходження заліза у легкозасвоюваній формі із МВ відновлює внутрішньоклітинні метаболічні процеси у печінці, її екскреторну та, можливо, білоксинтезуючу функцію, що тим самим нормалізує депонувальну функцію сироватки крові. Сапонітові глини за рахунок комплексу мікроелементів більш впливають на стан мембран і практично не змінюють депонувальну функцію сироватки. Крім того, збереження мембран, особливо в епітелії кишечнику, зумовлює відновлення всмоктування заліза в фізіологічних кількостях. Комбіноване використання обох природних факторів спричинює новий за якістю вплив, в якому наявні ефекти кожного із діючих факторів. При цьому зберігаються мембрани, різко підвищується депонувальний потенціал сироватки, а залізо безпосередньо використовується в еритроні, діяльність якого суттєво поліпшується.

Висновки

У дисертаційній роботі наведено результати експериментального вирішення наукової задачі щодо патогенезу латентного залізодефіцитного стану, зроблено теоретичне узагальнення, показано роль структурно-функціональних порушень печінки і слизової оболонки тонкого кишечнику у розвитку цього стану та обґрунтовано можливість корекції їх за допомогою залізовмісних мінеральних вод в комплексі з сапонітовими глинами.

1. Утримання щурів упродовж місяця на залізодефіцитному раціоні зумовило зміни показників обміну заліза (зниження концентрації заліза у плазмі крові та коефіцієнта насичення трансферину залізом, підвищення загальної та ненасиченої здатності організму зв'язувати залізо), що відповідає стану латентного залізодефіциту. Водночас спостерігаються дистрофічні зміни в кишечнику та печінці.

2. При застосуванні мінеральної води «Настуся» у інтактних щурів підвищується екскреторна функція печінки, насичення трансферину залізом, що зумовлює посилення депонування заліза. У щурів із латентним дефіцитом заліза при застосуванні цієї води спостерігаються позитивні зміни в обміні заліза (підвищується концентрація заліза у плазмі крові та насичення трансферину залізом; знижується загальна та ненасичена залізозв'язуюча здатність сироватки крові; зростає концентрація гемоглобіну та кількість еритроцитів у периферичній крові); вміст заліза в гепатоцитах наближається до даних інтактних щурів; нормалізується активність трансаміназ; покращується структурно-функціональний стан печінки.

3. При застосуванні сапонітових глин у інтактних щурів активується еритропоез, зростає активність трансаміназ, підвищується детоксикаційна (спостерігається зниження на 54% вмісту загального білірубіну в крові) функція печінки. У щурів із ЛДЗ використання сапонітових глин незважаючи на малий вміст в них заліза сприяє корекції деяких показників обміну його. Це пов'язано з наявністю в сапонітових глинах міді, яка стимулює еритропоез та утворення гемоглобіну, що супроводжується зниженням концентрації заліза у плазмі крові; знижується загальна та ненасичена здатність крові зв'язувати залізо, дещо покращується структурно-функціональна організація печінки та її зовнішньосекреторна активність, зростає активність трансаміназ; відновлюється структура слизової оболонки тонкого кишечнику.

4. При комбінованому застосуванні мінеральної води та сапоніту у інтактних щурів активується гемопоетична функція; зростає кількість заліза у плазмі крові; депонування заліза менш інтенсивне, ніж при ізольованому введенні мінеральної води. Водночас відсутні структурно-функціональні зміни у печінці та кишечнику щурів. Такі ж позитивні зміни у вигляді стимуляції еритропоезу та утворення гемоглобіну, відновлення обміну заліза у печінці та нормалізації структури кишечнику спостерігаються у щурів із латентним залізодефіцитом під впливом комбінованої дії даних природних факторів.

5. Із двох природних факторів (мінеральна вода «Настуся» та сапонітові глини) більший коригуючий ефект на показники метаболізму заліза в крові у щурів із прихованим залізодефіцитом здійснює мінеральна вода «Настуся». Комбіноване використання обох природних факторів спричинює новий за якістю вплив, в якому наявні ефекти кожного із діючих факторів.

Список праць, опублікованих за темою дисертації

1. Тихохід Л.В. Значення балансу мікроелемента заліза і можливості корекції його порушень природними мінеральними водами (огляд) / Л.В. Тихохід // Український бальнеологічний журнал. - 2003. - №3. - С. 46-50.

2. Вплив мінеральної води «Настуся» на структурно-функціональний стан печінки та нирок інтактних щурів / Б.А. Насібуллін, Н.О. Алексєєнко, Л.В. Тихохід, А.С. Ручкіна, О.Я. Олешко, С.Г. Гуща // Український бальнеологічний журнал. - 2004. - №3-4. - С. 99-103. (Дисертантом здійснений експериментальний фрагмент, статистична обробка одержаних результатів та часткова їх інтерпретація).

3. Насібуллін Б.А. Сучасне уявлення про механізми формування залізодефіцитних станів та їх коригування різними засобами / Б.А. Насібуллін, Л.В. Тихохід // Вісник проблем біології і медицини. - 2005. - Вип. 3. - С. 9-15. (Дисертантом здійснений підбір та аналіз літератури, оформлення статті).

4. Тихохід Л.В. Моделювання латентного дефіциту заліза / Л.В. Тихохід, Б.А. Насібуллін, Н.О. Алексєєнко // Досягнення біології та медицини. - 2007. - №1 (9). - С. 92-94. (Дисертантом відтворена модель, проведені спостереження за тваринами, аналіз та статистична обробка одержаних даних).

5. Тихохід Л.В. Природні лікувальні фактори-коректори змін функціонального стану печінки експериментальних тварин при моделюванні латентного залізодефіциту / Л.В. Тихохід // Запорожский медицинский журнал. - 2007. - №3. - С. 16-18.

6. Насібуллін Б.А. Вплив внутрішнього використання сапонітових глин на функціональний стан печінки та показники метаболізму заліза інтактних щурів / Б.А. Насібуллін, Н.О. Алексєєнко, Л.В. Тихохід // Медична реабілітація, курортологія, фізіотерапія. - 2007. - №4 (52). - С. 25-28. (Дисертантом здійснено експериментальний фрагмент, статистичну обробку результатів дослідження та їх трактування).

7. Пат. 14473 Україна, МПК G 09 B 23/28. Спосіб моделювання латентного дефіциту заліза / Тихохід Л.В., Алексєєнко Н.О., Насібуллін Б.А., Гуща С.Г.; заявник і патентовласник Укр. НДІ МР та К. - №200511201; заявл. 25.11.05; опубл. 15.05.06, Бюл. №5. (Дисертантом запропонована ідея, відтворена модель, проведені спостереження за тваринами, аналіз одержаних результатів, написання та подача заявки на винахід).

8. Тихохід Л.В. Ефективність коригуючого впливу мінеральної води «Настуся» при моделюванні залізодефіцитного стану у білих щурів за різні режими вживання / Л.В. Тихохід // Актуальні проблеми медичної реабілітації хворих природними та преформованими фізичними чинниками: матеріали регіон. наук.-практ. конференції, присвяченої 125-річчю курорту Моршин, 12-14 лист. 2003 р. - Дрогобич: Коло, 2003. - С. 56.

9. Тихоход Л.В. Экспериментальное обоснование целесообразности применения железосодержащей минеральной воды «Настуся» для нормализации показателей моделированного скрытого железодефицитного состояния / Л.В. Тихоход // III читання В.В. Підвисоцького: Наук. конф., 27-29 травня 2004 р.: тези доповідей. - Одеса: Одес. держ. мед. ун-т, 2004. - С. 88-89.

10. Алексєєнко Н.О. Вивчення впливу деяких мікроелементів мінеральних вод на функціональний стан печінки інтактних тварин / Н.О. Алексєєнко, Л.В. Тихохід // Медична реабілітація, курортологія, фізіотерапія: Підсумкова наук. сесія Укр. НДІ МР та К: тези доповідей. - Одеса, 2004. - №2 (38). - С. 49. (Дисертантом здійснено експериментальний фрагмент і статистична обробка одержаних результатів).

11. Алексеенко Н.А. Патогенетическое обоснование сочетанного применения минеральных вод и глин, как корректоров скрытого железодефицита у животных при его экспериментальном моделировании / Н.А. Алексеенко, Л.В. Тихоход / Рання медична реабілітація: здобутки, проблеми, перспективи: матеріали V наук.-практ. конференції з міжнар. участю. - Ужгород, жовтень 2004 р. - 2004. - С. 125-126. (Дисертантом відтворена модель, проведені спостереження за тваринами, аналіз одержаних результатів, їх статистична обробка).

12. Алексеенко Н.А. Экспериментальное обоснование внутреннего применения глин для коррекции латентного железодефицитного состояния / Н.А. Алексеенко, Л.В. Тихоход / Кліматолікування, лікувальна фізкультура, механотерапія, фітотерапія, бальнеотерапія в комплексному санаторно-курортному лікуванні: матеріали VI наук.-практ. конф. з міжнар. участю, м. Євпаторія, 27-29 вересня 2005 р. - К., 2005. - С. 171-172. (Дисертантом відтворена модель, проведені спостереження за тваринами, аналіз, статистична обробка одержаних результатів та їх часткова інтерпретація).

13. Алексєєнко Н.О. Вплив комбінованого внутрішнього використання сапонітових глин із мінеральною залізистою водою на функціональний стан печінки щурів / Н.О. Алексєєнко, Л.В. Тихохід, С.Г. Гуща // Сучасні проблеми курортно-рекреаційної діяльності та технологій відновлювального лікування в умовах глобалізації: матеріали VII Міжнар. наук.-практ. конф., 26-28 вересня 2007 р. - Місхор, 2007. - С. 46-47. (Дисертантом здійснений експериментальний фрагмент, аналіз роботи, оформлення тез).

Размещено на Allbest.ru