ВЛИЯНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ЛИЗОСОМЫ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
В современной панкреатологии доминирует концепция, согласно которой многообразие патологических изменений в организме, возникающих при остром панкреатите, обусловлено высвобождением не только ферментов поджелудочной железы, но и целого ряда медиаторов из гумopaльных и клеточных источников.
Инициирующим фактором острого панкреатита является поступление в ткань поджелудочной железы продуктов панкреолиза, которые помимо прямого гистотоксического эффекта, играют роль триггеров, вызывающих выделение целого комплекса биологически-активных веществ. Возникает порочный круг: гипоксическое нарушение тканевого метаболизма приводит к выбросу вазоактивных веществ, которые усугубляют сосудистые нарушения.
При прогрессировании острого панкреатита развиваются дистрофические изменения в поджелудочной железе, активное участие в которых принимают лизосомы. Лизосомы определяют динамику воспаления, являясь по образному выражению Фриммера "стартовыми площадками воспалительной реакции". Однако влияние биологически активных веществ на лизосомы поджелудочной железы до сих пор остаётся недостаточно изученной.
Целью нашего исследования было: изучить влияние медиаторов биологически активных веществ (гистамин, адреналин, ацетилхолин, липаза, трипсин, химопсин) на лизосомы поджелудочной железы.
Материалы и методы исследования: Опыты были поставлены на 28 собаках. За 15-20 минут до оперативного вмешательства животным проводили премедикацию калипсолом внутривенно из расчета 10 мг сухого вещества на 1 кг массы животного, затем внутрилегочно вводили раствор тиопентала натрия (30 мг на 1 кг массы тела). По достижении глубины наркоза, с соблюдением правил антисептики, верхнесрединной лапаротомией послойно вскрывали брюшную полость. В ткань поджелудочной железы вводили изотонический раствор хлорида натрия, а внутривенно исследуемые биологически активные вещества. После указанных выше манипуляций брюшную полость ушивали наглухо. Контролем служила группа из 4 собак, которым после оперативного вмешательства внутривенно вводили изотонический раствор хлорида натрия. Через час собак обеих групп умерщвляли. В гомогенатах поджелудочной железы исследовали активность кислой фосфатазы (КФ 3.1.3.2.) по De Duve с соав. (1955).
Лизосомы выделяли методом дифференцированного центрифугирования в 0,25 миллилитре сахарозы с 1 милимолем ЭДТА. Реакцию лизосомально-вакуолярного аппарата поджелудочной железы на внутривенное введение некоторых биологически активных веществ определяли по активности маркера лизосом - кислой фосфатазы. При этом определяли свободную, общую активность фермента, осмотическую устойчивость лизосом после инкубации в гипоосмотичной среде сахарозы (0,125 М).
Обсуждение полученных результатов: при введении в целостный организм собак адреналина, ацетилхолина, гистамина, трипсина, химопсина, липазы мы обнаружили, что эти биологически-активные вещества активизируют лизосомально-вакуолярный аппарат поджелудочной железы. Это проявляется в значительном приросте измеряемой общей (удельной) и свободной активности кислой фосфатазы, снижение осмотической устойчивости лизосом. По степени активации лизосом биологически-активные вещества располагаются в следующей последовательности: гистамин>адреналин >ацетилхолин >липаза > химопсин > трипсин.
Подобная ответная реакция лизосом поджелудочной железы на введение в целостный организм биологически-активных веществ свидетельствует об объемном изменении органелл, связанное с увеличением числа более крупных вторичных лизосом (гетеро- и аутофаголизосом), и переходе лизосомальных гидролаз из латентного состояния в активное. Последнее событие возможно только во вторичных лизосомах. При этом отмечаются скрытые признаки лабилизации лизосомальных мембран, обнаруженные по приросту свободной активности кислой фосфатазы после кратковременной инкубации гомогенатов поджелудочной железы в гипоосмотической среде сахарозы. По лабилизирующему действию на лизосомы исследуемые биологически-активные вещества распределились в следующей последовательности: трипсин > ацетилхолин > адреналин > гистамин > липаза > химопсин (таблица 1).
Таким образом, анализ полученных данных показал, что наряду с ферментами (липаза, химопсин, трипсин) в активизации и лабилизации лизосомальных мембран клеток поджелудочной железы при остром панкреатите принимают участие и другие биологически-активные вещества (гистамин, ацетилхолин, адреналин).
Для проверки последствий нарушений внутриорганного кровотока, обусловленного биологически активными веществами, в серии опытов было изучено действие биологически-активных веществ на лизосомы поджелудочной железы.
По существу для поджелудочной железы нами были созданы экстремальные условия, в которых энергетический гомеостаз начинает испытывать трудности, связанные с обеспечением его энергетическими субстратами. В этих условиях лизосомальный аппарат должен включаться в процесс обеспечения клеток поджелудочной железы энергетическим материалом.
Таблица 1. Действие медиаторов биологически активных веществ на активность кислой фосфатазы (мМоль Pi/мг белка за 1 мин.) поджелудочной железы собак (М m)
Исследуемое вещество |
Свободная |
Общая |
Осмотическая устойчивость лизосом |
1.изотонический раствор натрия хлорида (контрольная группа) |
0,061 0,006 |
3,391 0,026 |
0,033 0,004 |
2. липаза (1 мг на кг массы) |
0,864 0,051 р1-2 <0,001 |
3,426 0,049 р1-2 <0,1 |
0,182 0,005 р1-2 <0,001 |
3. химопсин (1 мг на кг массы) |
0,342 0,004 р1-3 <0,001 |
1,509 0,019 р1-3 <0,001 |
0,158 0,008 р1-3 <0,001 |
4. трипсин (1 мг на кг массы) |
0,120 0,004 р1-4 <0,05 |
1,124 0,022 р1-4 <0,001 |
0,894 0,038 р1-4 <0,001 |
5. ацетилхолин (1 мг на кг массы) |
0,863 0,017 р1-5 <0,001 |
3,594 0,016 р1-5 <0,05 |
0,470 0,006 р1-5 <0,001 |
6. адреналин (1 мг на кг массы) |
0,891 0,008 р1-6 <0,001 |
3,568 0,015 р1-6 <0,01 |
0,346 0,002 р1-6<0,001 |
7. гистамин (1 мг на кг массы)
|
2,472 0,009 р1-7 <0,001 |
26,642 0,077 р1-7 <0,001 |
0,240 0,01 р1-7 <0,05 |
При введении в целостный организм адреналина, ацетилхолина, гистамина, трипсина, химопсина, липазы мы обнаружили, что эти биологически-активные вещества активизируют лизосомально-вакуолярный аппарат поджелудочной железы. Это проявляется в значительном приросте измеряемой общей (удельной) и свободной активности кислой фосфатазы, снижение осмотической устойчивости лизосом.
Подобная ответная реакция лизосом поджелудочной железы на введение в целостный организм биологически-активных веществ свидетельствует об объемном изменении органелл, связанное с увеличением числа более крупных вторичных лизосом (гетеро- и аутофаголизосом), и переходе лизосомальных гидролаз из латентного состояния в активное. Последнее событие возможно только во вторичных лизосомах. При этом отмечаются скрытые признаки лабилизации лизосомальных мембран, обнаруженные по приросту свободной активности кислой фосфатазы после кратковременной инкубации гомогенатов поджелудочной железы в гипоосмотической среде сахарозы.
Мессенджером, определяющим передачу эффекта биологически-активных веществ в клетку, является цАМФ. Последствием увеличения концентрации цАМФ в клетке будет стабилизация мембран лизосом посредством фосфорилирования их структурных компонентов цАМФ - зависимыми протеиназами. Наблюдаемый в наших опытах противоположный эффект, очевидно, обусловлен активацией гуанилатциклазы, относительным уменьшением цАМФ в цитоплазме клеток и лабилизацией лизосом.
По мнению ряда авторов, внутриклеточный уровень цАМФ, цГМФ зависит от активности фосфодиэстераз, превращающих циклические нуклеотиды в нециклические. Синтез циклических нуклеотидов так же зависит от внутриклеточного соотношения АТФ и ГТФ. Нарушение микроциркуляции в поджелудочной железе при остром панкреатите сопровождается снижением поступления в клетку молекулярного кислорода и глюкозы, концентрация АТФ значительно уменьшается и формируется ацидоз.
Основными причинами ацидоза при О2 дефиците является образование ионов Н+ в результате гликолиза: глюкоза 2 лактат + 2Н+, снижение утилизации ионов Н+ вследствие уменьшения синтеза АТФ. Умеренный ацидоз
(рН=6,2-5,8) уменьшает активность катехоламин-стимулированнной аденилатциклазы и образование цАМФ, угнетается активность фосфолипаз.
При блокирование аэробного процесса энергообразования, расходование внутриклеточного АТФ достигает 86,9 %. Образующиеся продукты имеют более кислый хаpaктер, чем исходные. Резко возрастает активность гуанилатциклазы, уменьшается содержание цАМФ, увеличивается лабилизация лизосомальных мембран и солабилизации ферментов. Следовательно, отрицательное смещение энергетического баланса клеток поджелудочной железы является метаболической основой развития панкреатита и в последующем панкреонекроза.
Необходимо отметить, что наиболее выраженный повреждающий эффект на лизосомы поджелудочной железы отмечен у гистамина. Это подтверждает предположение об его участии в повреждении поджелудочной железы при остром панкреатите. Высвобождение гистамина одна из первых реакций тканей на повреждение. Эффекты этого медиатора проявляются уже через несколько секунд после действия повреждающего агента, в результате чего (после почти мгновенной вазоконстрикции) быстро развивается вазодилятация и появляется первая волна увеличения проницаемости сосудов, миграция лейкоцитов, увеличение проницаемости мембран лизосом в поджелудочной железе при остром панкреатите.
Повышение симпато-адреналовых влияний на клетки поджелудочной железы увеличивают активность интрацеллюлярных липаз, способствуют накоплению жирных кислот и тем самым увеличивают интенсивность ПОЛ. При значительной активации ПОЛ, когда окислительной трaнcформации подвергается значительная часть липидов и фосфолипидов, физико-химическая и ультраструктурная организация мембран лизосом нарушается, происходит дестабилизация мембран лизосом и выход из них гидролитических ферментов. Всё это в итоге приводит к аутолизу субклеточных структур клеток поджелудочной железы.
Наблюдаемое в наших опытах повышение активности лизосомально-вакуолярного аппарата под действием ацетилхолина осуществляется путем его связывания с рецепторами на мембране клеток поджелудочной железы, увеличением активности гуанилатциклазы и повышением внутриклеточного цГМФ. В дальнейшем происходит стимуляция лизосом через систему микротрубочек и увеличение количества вторичных лизосом аутофагического типа и лабилизация мембран лизосом.
Изучая последствия взаимодействия ферментов поджелудочной железы с ее лизосомами, мы обратили внимание, что по лабилизирующему действию на лизосомы на первом месте стоит трипсин, затем липаза и химотрипсин. Трипсин и химотрипсин осуществляют каталитическое расщепление пептидов избирательным образом. Трипсин гидрализует только те пептидные связи, в образовании которых участвуют карбоксильные группы лизина и аргинина. Химопсин (аморфный химотрипсин), содержащий смесь α- химотрипсина и трипсина, от трипсина отличается тем, что расщепляются преимущественно связи, образованные остатками ароматических аминокислот (тирозин, триптофан, фенилаланин, метионин). Химопсин активируется в щелочной среде кишечника под влиянием трипсина, который гидролизует четыре пептидные связи и удаляет из молекулы химотрипсиногена два дипептида. В результате образуется активный химотрипсин. Низкая протеолитическая активность химопсина, в наших опытах, очевидно, обусловлена отсутствием в этот момент активного трипсина и высоких значений pH.
Существующие в литературе мнения о трипсине как основном "триггере" острого панкреатита не подтвердились нашими исследованиями. При его введении в целостный организм обнаружено наименьшее увеличение свободной и общей активности кислой фосфатазы.
Таким образом, при введении в целостный организм адреналина, ацетилхолина, гистамина, трипсина, химопсина, липазы мы обнаружили, что эти биологически-активные вещества активизируют лизосомально-вакуолярный аппарат поджелудочной железы. Это проявляется в значительном приросте измеряемой общей (удельной) и свободной активности кислой фосфатазы, снижение осмотической устойчивости лизосом.
Предложены принципы подбора целевых пород, рекомендуемых для выращивания при рекультивации земель в условиях Олюторского района Камчатского края. ...
28 03 2024 15:34:26
Статья в формате PDF 203 KB...
27 03 2024 14:10:53
Статья в формате PDF 144 KB...
26 03 2024 15:28:38
Статья в формате PDF 143 KB...
25 03 2024 3:12:42
Статья в формате PDF 295 KB...
24 03 2024 18:57:13
Статья в формате PDF 241 KB...
23 03 2024 18:54:59
Статья в формате PDF 164 KB...
22 03 2024 19:16:15
Статья в формате PDF 145 KB...
21 03 2024 4:22:30
Статья в формате PDF 253 KB...
20 03 2024 9:50:31
Статья в формате PDF 116 KB...
19 03 2024 16:55:49
В работе рассматривается русский религиозный раскол, отраженный в творчестве Владимира Личутина, исследуются причины, истоки и последствия этой трагедии, разьявшей общество на две непримиримые стороны в XVII веке, который, по мнению автора, продолжается и поныне. Показано развитие национального самосознания нации, на которое влияют этнические приоритеты. Они обусловлены коллективной идентичностью на базе общности «крови и почвы», его едином историческом прошлом, территории, религиозными воззрениями этнос. Повествователь является посредником между изображенным и читателем, нередко выступая в роли свидетеля и истолкователя показанных лиц и событий. Ключевые слова: раскол, православие, Никон, царь Алексей Михайлович, Беловодье ...
17 03 2024 14:28:46
Статья в формате PDF 111 KB...
16 03 2024 18:13:37
В статье описаны эксперименты по изучению влияния основных факторов среды на жизнедеятельность жабронога стрептоцефалюса. Установлено, что наиболее оптимальная температура воды для роста и развития рачка и созревания его яиц составляет 15 - 25°С. Этот вид является исключительно пресноводным и чувствительно реагирует даже на небольшое повышение солености (в пределах 1 - 2%о). Однако жаброног способен выдерживать значительный дефицит кислорода в воде (2,5 - 2 мг/л). ...
15 03 2024 3:20:16
Статья в формате PDF 105 KB...
14 03 2024 5:49:32
Статья в формате PDF 116 KB...
13 03 2024 17:32:10
Статья в формате PDF 113 KB...
12 03 2024 1:44:14
Статья в формате PDF 109 KB...
11 03 2024 22:33:48
Статья в формате PDF 123 KB...
09 03 2024 9:25:28
Статья в формате PDF 639 KB...
08 03 2024 19:19:59
В статье приведен комплексный анализ антропогенного воздействия на природную среду Иркутской области, приводящего к изменению не только количественных, но и качественных хаpaктеристик природной среды как системы. В частности, приведена общая экологическая ситуация, указывающая на значительное загрязнение и качественные изменения во всех компонентах окружающей среды: в почве, атмосферном воздухе, водных ресурсах. Комплексная химическая нагрузка влияет также на медико-демографические показатели здоровья населения. Необходим переход от технократического подхода к технологическому, что позволит избежать дальнейшей деградации природной системы. В качестве универсальной, независимой от экономической ситуации, единицы оценки экологического риска предложено использовать время. Основанная на современных представлениях о времени технология позволит установить границы антропогенного воздействия на природную систему, а так же рассчитать предполагаемый ущерб, наносимый природной системе каким-либо видом воздействия, выявить области с наложением различных типов воздействий, рассчитать совокупный ущерб в границах таких областей, и, следовательно, разработать комплекс превентивных мер для исключения качественных изменений природной среды. ...
07 03 2024 5:11:53
Статья в формате PDF 214 KB...
06 03 2024 18:51:22
Статья в формате PDF 114 KB...
05 03 2024 23:44:30
Статья в формате PDF 125 KB...
03 03 2024 13:54:18
Статья в формате PDF 104 KB...
02 03 2024 9:24:54
В работе представлены результаты исследования влияния высокоинтенсивных физических факторов электрического поля коронного разряда с напряженностью 1-6 кВ/см, создаваемого установкой «Экран», на жизнеспособность семян ячменя сорта «Абава», с целью повышения качества семенного материала. Определено, что наиболее эффективными воздействиями ЭПКР для повышения качества семенного материала без отлежки зерна перед посевом являются режимы с напряженностью 1 кВ/см и 2 кВ/см. Показано, что наиболее ярко выраженный бактерицидный эффект получен при воздействии на семена электрическим полем коронного разряда с напряженностью 6 кВ/см и 4 кВ/см. Эти режимы наряду с угнетением очаговой плесени тормозят всхожесть, прорастание и снижают жизнеспособность семян. Однако, данные режимы могут оказаться перспективными для обеззараживающей обработки фуражного зерна. Выявлено, что наиболее эффективным режимом электрического поля коронного разряда для повышения качества семенного материала с отлежкой зерна перед посевом является режим с напряженностью 2 кВ/см, поскольку данное воздействие оказывает наиболее ярко выраженный бактерицидный эффект наряду со стимуляцией всхожести, прорастания и повышением жизнеспособности семян. ...
28 02 2024 7:50:27
Статья в формате PDF 245 KB...
26 02 2024 0:10:33
Статья в формате PDF 129 KB...
25 02 2024 9:26:18
Статья в формате PDF 315 KB...
24 02 2024 13:29:46
Статья в формате PDF 116 KB...
23 02 2024 13:48:10
Статья в формате PDF 102 KB...
22 02 2024 21:41:30
Статья в формате PDF 100 KB...
20 02 2024 19:54:13
Статья в формате PDF 117 KB...
19 02 2024 15:53:45
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::