Чутливість парієтальних клітин до стимуляторів шлункової секреції після тривалого введення омепразолу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Чутливість парієтальних клітин до стимуляторів шлункової секреції після тривалого введення омепразолу

Oлена Цирюк, Тетяна Берегова

Анотація

У роботі показано, що 28-денне пригнічення секреції гідрохлоридної кислоти блокатором Н+-К+-АТФази омепразолом призводить до падіння чутливості парієтальних клітин до пентагастрину та гістаміну, але не впливає на секреторну відповідь, стимульовану карбахоліном.

Ключові слова: шлункова секреція, омепразол, гістамін, пентагастрин, карбахолін, гіпергастринемія

Аннотация

Цирюк Елена, Береговая Татьяна. Чувствительность париетальных клеток к стимуляторам желудочной секреции после продолжительного введения омепразола. Целью нашей работы было исследовать влияние стимуляторов желудочной секреции на секреторный аппарат желудка после длительной гипоацид- ности, вызыванной введением блокатора H⁺-K⁺-АTФазы омепразола. Через сутки после 28-дневного введения омепразола на белых нелинейных крысах-самцах в условиях острого эксперимента методом перфузии изолированного желудка по Гхoшу и Шильду исследовали базальную и стимулированную (гистамином, пентагастрином, карбахолином) секрецию гидрохлоридной кислоты.

В результате проведенных исследований показано, что гипергастринемия, вызванная 28-дневным угнетением секреции гидрохлоридной кислоты блокатором H⁺-K⁺-АTФазы омепразолом, приводит к падению чувствительности париетальных клеток к пентагастрину и гистамину, но не влияет на секреторный ответ, стимулированный карбахолином.

Ключевые слова: желудочная секреция, омепразол, гистамин, пентагастрин, карбахолин, гипергастринемия

Annotation

Tsyryuk Olena, Beregova Tatyana. The Sensitivity of the Parietal Cells to Gastric Secretion Stimulators After a Long-term Injection of Omeprazole. The aim of our study was to investigate the effect of stimulants of gastric acid secretion on secretory function of the stomach after a long-term hypoacidity induced by the introduction of the H+-K+ -ATPase blocker omeprazole. The experiments were carried out on white nonlinear male rats. On a day after last 28-day administration of omeprazole we investigated the basal and stimulated (by histamine, pentagastrin, carbachol) gastric acid secretion using method of isolated stomach perfusion by Ghosh and Shild. So it was shows that hypergastrynaemia caused by 28-days inhibition of hydrochloric acid secretion of blocker H + -K + -ATPase omeprazole leads to falling the sensitivity of parietal cells to pentagastrin and histamine, but does not affect on the secretory response evoked by carbachol.

Key words: gastric acid secretion, omeprazole, histamine, pentagastrin, carbahol, hypergastrineamia

Постановка наукової проблеми та її значення

На сьогодні вже добре відомо, що тривалу гіпохлоргідрію в шлунку супроводжує гіпергастрінемія, яка є результатом між рН шлункового вмісту та секрецією гастрину. Зростання рН в антральному відділі спричиняє збудження рецепторів на поверхні гастрин-продукуючих клітин, що призводить до синтезу і секреції гастрину [9; 12; 13; 18]. Окрім участі в регуляції кислотоутворення, гастрин справляє трофічний вплив на слизову оболонку травного тракту [16; 26]. Мішені трофічної дії гастрину - клітини слизової оболонки шлунка.

Раніше нашими дослідженнях було показано, що тривала гіпергастринемія, викликана 28 - денним уведенням блокатора ключового фермента синтезу гідрохлоридної кислоти Н+-К+-АТФази омепразолу, призводить до морфологічних змін у слизовій оболонці шлунка [6]. Після 28-денної гіпохлоргідрії у слизовій оболонці шлунка розвивалася гіперплазія, було помічено появу епітеліоцитів із гіпертрофованим ядром та ядерцем, а також метаплазія (перетворення стовбчатих епітеліоцитів на типові епідермоцити з формуванням основних клітинних шарів, властивих епідермісу шкіри).

Як наслідок морфологічних змін відбуваються і функціональні порушення в шлунку, а саме змінюється базальна шлункова секреція. Це підтверджують і дані літератури, і наші попередні дослідження [1; 2; 5; 7; 22; 23]. Що стосується впливу тривалої гіпохлоргідрії на харчову або стимульовану шлункову секрецію, то ці дані вивчені надостатньо [8; 9; 25]. Адже кожен зі стандартних стимуляторів (карбахолін, гастрин, гістамін) діє специфічно до кожної фази шлункової секреції [21; 24].

Так, першу фазу, нейро-рефлекторну, регулює центральна нервова система через блукаючий нерв, який здійснює передачу імпульсів до секреторних клітин слизової шлунка за допомогою ацетилхоліна. Друга фаза, нейро-гуморальна, характеризується максимальним викидом гормонів, таких як гастрин та гістамін. У третій, кишковій фазі шлункової секреції, задіяний також гастрин разом з іншими гормонами.

Мета цієї статті - дослідити вплив стимуляторів шлункової секреції на секреторний апарат шлунка після тривалої гіпоацидності, викликаної введенням блокатора протонної помпи омепразолу.

Матеріали та методи досліджень

Експерименти виконано на білих нелінійних щурах-самцях масою 150-230 г із дотриманням рекомендацій Європейською конвенції та національного законодавства про проведення медико-біологічних досліджень [4].

Відповідно кожному зі стимуляторів було проведено три серії експерименту, які мали по дві групи тварин: 1 група (контроль) - щури, яким протягом 28 днів щодня внутрішньочеревинно (в/о) вводили по 0,2 мл води для ін'єкцій, 2 група - щури, яким протягом 28 днів вводили омепразол (Sigma Chemichal Co, St. Louis, USA) в дозі 14 мг/кг (в/о) один раз на добу, який розчиняли в 0,2 мл води для ін'єкцій.

Через добу після останнього введення щурам води або омепразолу в умовах гострого експерименту досліджували базальну та стимульовану (карбахоліном 10 мкг/кг, пентагастрином 26 мкг/кг, гістаміном 3 мг/кг (в/о)) шлункову секрецію гідрохлоридної кислоти методом перфузії ізольованого шлунка за Гхошем та Шільдом [15]. Щурів наркотизували уретаном (Sigma Chemichal Co, St. Louis, USA) в дозі 1,15 г/кг маси тіла (в/о). У зібраних 10-хвилинних пробах електротитрометрично визначали загальну кислотність перфузату за допомогою іономіра ЭВ-74 з використанням 0,01 N розчину гідроокису натрію (NaOH). Кількість NaOH, що йшла на титрування перфузату в 10 -хвилинній пробі, дорівнювала дебіту гідрохлоридної кислоти, що виділялася в шлунку за цей період часу. Після цього обчислювали дебіт кислоти, що виділився впродовж досліду (120 хвилин) у мкмоль. Після завершення дослідів щурів умертвляли за допомогою летальної дози уретану (3 г/кг, в/о).

Одержані результати досліджень перевіряли на нормальність розподілу за допомогою W тесту Шапіро-Вілка. Оскільки наші дані виявилися нормально розподілені, ми розраховували середнє значення (М), стандартне відхилення (SD) та середнє квадратичне відхилення (m). Порівняння вибірок проводили за допомогою t-критерію Стьюдента. Для наших даних ми приймали рівень значущості р<0,05 [3].

Виклад основного матеріалу й обґрунтування отриманих результатів дослідження

У результаті проведених досліджень встановлено, що через добу після останнього введення води для ін'єкцій у щурів контрольної групи дебіт гідрохлоридної кислоти базальної шлункової секреції становив 30,4 +_ 10,2 мкмоль/120 хв. Введення щурам цієї ж групи агоніста нікотинових і мускари- нових ацетилхолінових рецепторів карбахоліна викликало зростання шлункової секреції до 74,9 + 18,1 мкмоль/120 хв, що відповідало збільшенню на 162 +25,2% (р < 0,001).

Проте, у дослідній групі щурів, які протягом 28 днів отримували омепразол, базальна шлункова секреція мала широкий діапазон розкиду даних, тому щурів було поділено на дві групи з низьким та високим рівнем секреторної активності. Аналогічний розподіл на групи нами був проведений у попередніх дослідженнях, де на великій кількості тварин за допомогою морфологічних та електронно - мікроскопічних методів встановлено, що в групі щурів із підвищеною кислотністю базальної шлункової секреції (після припинення введення омепразолу) в слизовій оболонці шлунка розвивалася гіперплазія, а в групі зі зниженою - поява епітеліоцитів із гіпертрофованим ядром і ядерцем, а також метаплазія (перетворення стовпчастих епітеліоцитів на типові епідерміоціти з формуванням основ - них клітинних куль, властивих епідермісу шкіри) [1; 2; 5; 6].

Отже, в однієї дослідної групи щурів через добу після 28-денного введення омепразолу відбувалося зниження дебіту базальної шлункової секреції в 2 рази (р < 0,01) та становило 14,5 +6,8 мкмоль/120 хв. У другої групи щурів, навпаки, відбувалося підвищення вдвічі інтенсивності базальної шлункової секреції, порівняно з контролем (р < 0,01). При цьому дебіт базальної шлункової секреції досягав рівня 61,2 +9,6 мкмоль/120 хв.

Уведення карбахоліну щурам із низьким базальним рівнем секреції стимулювало секреторну активність шлунка на 101,6 +18,8%, зокрема до 27,9 +7,1 мкмоль/120 хв (р < 0,01).

У дослідній групі щурів із високим базальним рівнем гідрохлоридної кислоти, введення карбахоліну стимулювало секрецію на 199,4 +17,7 % (р < 0,001) до 180,6 +26,4 мкмоль/120 хв.

Рис. 1 Базальна (А) та стимульована (Б) карбахоліном (10 мкг/кг) шлункова секреція гідрохлоридної кислоти в контрольної групи щурів та у щурів після 28-денного введення омепразолу (14 мг/кг) (М +т): 1 - контроль (п = 10), 2а - з низьким базальним рівнем секреції після омепразолу (п = 8), 2б - з високим базальним рівнем секреції після омепразолу (п = 10).

Примітка: *** - р < 0,001 відносно контролю

омепразол шлунковий секреція шлунок

При цьому незалежно від різнобічних змін базальної шлункової секреції після 28 -денного введення омепразолу в щурів обох дослідних груп концентрація гастрину в плазмі крові збільшувалася на 189,3 % (р < 0,05), тобто спостерігали явище гіпергастринемії [5].

Після порівняння стимулювального ефекту карбахоліну в обох дослідних групах щурів із контрольною групою можна побачити, що гіпергастринемія викликана тривалим уведенням омепразолу статистично значуще не змінювала ефект секреторної відповіді парієтальних клітин на карбахолін, тобто чутливість секреторних клітин до стимулятора залишалася майже однаковою (рис. 1).

У своїх експериментах ми не обмежилися одним стимулятором шлункової секреції, тому в якості наступного секретагога нами був обраний синтетичний аналог гастрину пентагастрин. Цей вибір обґрунтований дослідженнями К. МсСоІІ та Е. БІ-Ошаг, де було відзначено, що шлункова секреція, стимульована пентагастрином, найбільш чутлива до гіпохлоргидрії [20].

У проведених нами дослідженнях після стимулювання шлункової секреції пентагастрином у щурів контрольної групи спостерігали зростання інтенсивності соковиділення на 246,4 + 35 % (дебіт базальної шлункової секреції зростав із 21,8 + 8,7 мкмоль/120 хв до 69,9 + 15,4 мкмоль/120 хв, р < 0,001).

Дослідна група щурів після 28-денного введення омепразолу аналогічно попередній серії за вихідним рівнем базальної секреції була поділена на дві групи, де дебіт базального виділення гідрохлоридної кислоти становив 34,8 +10,3 мкмоль/120 хв та 135,6 +43 мкмоль/120 хв відповідно.

Стимулювання шлункової секреції пентагастрином призводило до зростання дебіту гідрохло - ридної кислоти на 59,4 + 8,6% (до 54,2 + 13,4 мкмоль/120 хв, р < 0,01) у щурів першої групи та на 75,8 + 17,1% (до 227,2 + 53,2 мкмоль/120 хв, р < 0,01) у щурів другої групи. Оскільки не було статистично значущої різниці в ефектах дії стимулятора в обох группах, тому ми результати об'єднали й отримали середній ефект 67,7 + 9,5% (р < 0,01)

Порівнюючи результати отримані у щурів дослідних груп із контрольною групою щурів слід зазначити, що відповідь на пентагастрин була на 178,7 % (р<0,01) нижчою. Оскільки використовувана доза пентагастрина залишалася незмінною в усіх експериментах, отриманий нами ефект можна пояснити падінням чутливості парієтальних клітин до гастрину у щурів після тривалої гіпохлоргідрії (Рис.2).

Рис. 2 Базальна (А) та стимульована (Б) пентагастрином (26 мкг/кг) шлункова секреція гідрохлоридної кислоти в контрольної групи щурів та у щурів після 28-денного введення омепразолу (14 мг/кг) (М + т): 1 - контроль (п = 10), 2 - омепразол (п = 16). Примітка: *** - р < 0,001, ** - р < 0,01 порівняно з контролем, ## - р < 0,01 порівняно з дією стимулятора в контрольній групі

Зазначимо, що пентагастрин як стимулятор шлункової секреції використовують для діагностування синдрому Золінгера-Елісона, при цьому співвідношення базальної до стимульованої секреції більше ніж 0,6 вважають специфічним для гастрину [11]. Ми також спробували оцінити отримані результати пентагастринової шлункової секреції. У нашому експерименті незалежно від того, яка група тварин із високою чи низькою базальною секрецією, це співвідношення було наближене до 0,6. Цей факт ще раз засвідчує про те, що в обох дослідних групах унаслідок надмірного трофічного впливу гастрину відбуваються морфо-функціональні порушення клітин слизової оболонки шлунка.

Добре відомо, що у процесі секреції шлункового соку БСБ-клітин клітини виступають як посередники між О-клітинами і парієтальними клітинами [19]. Продукція гастрину О-клітинами змушує БСБ-клітини вивільняти гістамін. Останній сприяє посиленню секреції гідрохлоридної кислоти парієтальними клітинами. Значне підвищення рівня гастрину, що секретується в шлунку, призводить до зміни характеру відтворення і зростання ECL-клітин [26].

Унаслідок тривалої гіпохлоргідрії шлункового соку, викликаної тривалим уведенням блокаторів протонної помпи, можуть розвиватися патологічні зміни БСБ-клітин. На пізній стадії: від надмірної кількості клітин (гіперплазії) до їх неправильного розвитку (дисплазії) і переродження (неоплазії) [10; 14; 17; 26].

Тому в наступній серії експерименту нам було цікаво подивитися, як впливає екзогенне вве - дення гістаміну на стимуляцію шлункової секреції у щурів після 28-денного введення омепразолу.

Отже, у групі щурів, яка слугувала контролем у цій серії досліджень, дебіт базальної секреції гідрохлоридної кислоти становив 25,4 + 11,1 мкмоль/120 хв. Після введення гістаміну секреція кислоти зростала на 203 + 32 % (до 69,4 + 15,6 мкмоль/120 хв, (р < 0,001)).

Аналогічно пепередній серії досліджень після 28-денного введення омепразолу ми отримали дві групи тварин із підвищенною (75,1 + 12,9 мкмоль/120 хв) та зниженою шлунковою секрецією (18,2 + 7,4 мкмоль/120 хв). Уведення гістаміну призводило до зростання соковиділення у групи з низькою шлунковою секрецією на 137 + 33,5% (до 38,9 + 12,3 мкмоль/120 хв) та на 92 + 9,9 % (до 143,2 + 27,8 мкмоль/120 хв). У середньому у щурів обох дослідних груп гістамін стимулював соковиділення на 110,7 + 15,4% (р < 0,001). Але порівнявши ефект впливу стимулятора гістаміна у щурів дослідних груп із контрольною групою тварин, можна побачити, що секреторна відповідь на гістамін у щурів після тривалого введення омепразолу була на 92,3 % слабшою (рис. 3).

Рис. 3 Базальна (А) та стимульована (Б) гістаміном (3 мг/кг) шлункова секреція гідрохлоридної кислоти в контрольної групи щурів та у щурів після 28-денного введення омепразолу (14 мг/кг) (M + m): 1 - контроль (n = 10), 2 - омепразол (n = 17). Примітка:*** - p < 0,001, ** - p < 0,01 порівняно з контролем, ## - p < 0,01 порівняно з дією стимулятора в контрольній групі

Висновки та перспективи подальшого дослідження

З отриманих нами результатів можна зробити висновок, що гіпергастринемія викликана 28-денним уведенням омепразолу призводить до падіння чутливості парієтальних клітин до пентагастрину та гістаміну, але не впливає на секреторну відповідь, стимульовану карбахоліном.

Одержані експериментальні дані розширюють наші уявлення про функціонування секреторного апарату шлунка після тривалої гіпергастринемії та в подальшому можуть бути використані для розробки засобів профілактики її негативних наслідків.

Джерела та література