The influence of boron-containing therapeutic table mineral waters on the functional state of liver in the chronically alcoholized experimental animals

Full Text

Алкоголизация — длительное, регулярное употребление алкогольных напитков населением, является на сегодняшний день актуальной медицинской и социальной проблемой не только в Украине, но и в других странах [5]. Несмотря на большое количество исследований, посвященных изучению механизмов биологического действия этанола, многие стороны его влияния на организм человека остаются не до конца понятыми [6]. Структурно-функциональные изменения в печени при алкоголизации Золотарева Татьяна Ананьевна (Zolotareva Tatiana Ananev-na), e-mail: kdlkdl2011@yandex.ua исследовались многими авторами [4, 8]. Поскольку алкогольные поражения гепатобилиарной системы и связанные с этим потеря трудоспособности и инва-лидизация населения не снижаются, реабилитация этих поражений остается серьезной общегосударственной проблемой [15]. Поступление алкоголя в печень приводит к перенапряжению ее ферментных систем, что в свою очередь вызывает целый каскад последующих метаболических нарушений. Первым из промежуточных продуктов метаболизма алкоголя, образующихся в печени, является ацетальдегид, токсичность которого в 30 раз превышает токсичность этилового И ФИЗИОТЕРАПИЯ, БАЛЬНЕОЛОГИЯ и РЕАБИЛИТАЦИЯ 1/2014 спирта. Его появление в тканях печени стимулирует процессы перекисного окисления липидов с образованием свободных радикалов, которые вызывают целый комплекс повреждений — разрушение фосфолипидов мембран, фрагментацию нуклеиновых кислот [2]. Б свою очередь нарушение нуклеинового обмена стимулирует синтез и накопление алкогольного гиалина, который обусловливает развитие аутоиммунных реакций, в том числе гиперпродукцию противовоспалительных цитокинов, что создает дополнительную нагрузку на иммунную систему. Повреждение клеточных мембран гепатоцитов за счет снижения содержания в них фосфатидилхолина затрагивает ультраструктуру митохондрий, в результате чего снижается усвоение кислорода и энергетическое обеспечение тканей [16]. Для коррекции алкогольного повреждения гепатобилиарной системы используется широкий круг лекарственных веществ, обладающих протекторными свойствами, а также биологически активных веществ природного происхождения [11]. Среди последних можно отметить минеральные воды (МБ), которые, практически не имея противопоказаний, оказывают мощное биологическое действие, в том числе детоксикаци-онное [13]. Б частности, показано стимулирующее действие МБ на репарационные процессы в печени [1]. Положительный эффект действия МБ при их внутреннем применении связывают с особенностями их ионного состава, наличием биологически активных веществ и другими характеристиками [7, 12]. Исходя из вышеизложенного, перспективным решением проблемы гепатопротекции при хронической алкоголизации (ХА) может стать использование лечебных МБ. Цель работы — изучить структурно-функциональные изменения печени крыс, вызванные ХА разной длительности, и оценить возможность коррекции этих нарушений внутренним дозированным применением борных МБ. Материал и методы Б настоящей работе анализировали результаты, полученные при комплексном исследовании курсового влияния двух борсодержащих МБ на 60 белых крысах-самках линии Бистар. Б соответствии с задачами работы животные были ранжированы на 4 группы по 15 особей в каждой. 1-я группа крыс служила контролем (интактные животные). У крыс 2, 3 и 4-й групп вызывали ХА. Крысы 2-й группы служили группой сравнения. Животные 3-й группы получали МБ «Лужанская», 4-й — МБ «Поляна Квасова». Модель ХА воспроизводили путем ежедневного введения крысам 25% водного раствора этанола в дозе 1,5% от массы тела (из расчета 4 г 96% этанола на 1 кг) в течение 45 сут. Раствор этанола крысам 2—4-й групп вводили в пищевод через мягкий зонд с оливой ежедневно однократно. Для коррекции нарушений функциональной активности печени, вызванной ХА, использовали МБ различного химического состава. Формулы химического состава МБ: НСО3 97 «Лужанская» — Н_БО3, 0,118 М 567 -. 3 3 5,67 (Na + K) 93 НСО3 88 «Поляна Квасова» — Н.БО, 0,202 М , „ тт;—, т,ч » , . 3 3 5,67 (Na + K) 96 Крысам 3-й и 4-й групп с 15-х суток от начала воспроизведения ХА ежедневно через мягкий зонд с оливой внутрижелудочно вводили дегазированную МБ в количестве 1% от массы тела. Продолжительность курса введения МБ составила 30 сут, общая длительность опыта — 45 сут. Б ходе эксперимента материал для исследований отбирали через 16—18 ч после последнего введения МБ. Для комплексной оценки структурно-функционального состояния печени с помощью тиопенталовой пробы определяли состояние ее антитоксической функции. О функциональной активности печени судили по активности ферментов — аланинаминотрансферазы (АлТ), аспартатаминотрансферазы (АсТ), уровню общего билирубина и его фракций; проводили морфологические исследования структурных изменений ткани печени. Полученные данные сравнивали с аналогичными показателями у крыс группы сравнения и контрольной группы. Определение показателей структурно-функциональной характеристики печени и их оценку осуществляли в соответствии с утвержденными методиками [14]. Статистическую обработку результатов проводили общепринятыми статистическими методами с использованием ί-критерия Стьюдента [3]. Результаты и обсуждение Длительная (45 сут) алкоголизация крыс сопровождается инактивацией детоксикационной функции печени, о чем свидетельствует достоверное (р < 0,001) удлинение времени медикаментозного сна и лишь тенденция к увеличению времени засыпания (см. таблицу). При алкоголизации, помимо детоксикационной функции, нарушаются и другие стороны деятельности печени. У подопытных крыс 2-й группы изменяется активность ферментов АлТ и АсТ, что обусловливает повышение индекса Ри-тиса и свидетельствует о наличии дистрофических процессов в гепатоцитах. Развитие дистрофических изменений в печени крыс при длительной алкоголизации подтверждают данные гистологических исследований. Дольчатость печеночной ткани и упорядоченность расположения гепатоцитов в балках сохранены, однако размеры гепатоцитов неодинаковы, особенно это выражено ближе к периферии долек, где расположение гепатоцитов неупорядоченное. Часть гепатоцитов имела обычный вид, в центре их расположено средних размеров плотное ядро, цитоплазма гомогенная бледно-базофильная. Часть гепатоцитов имела небольшое ядро, в цитоплазме определялись вакуоли в разных количествах. По углам долек вокруг сосудов триад выявлялись скопления лимфоцитов, межбалочные пространства имели щелевидную форму. Развитие дистрофических процессов в печени сопровождалось инактивацией ее детоксикационной функции, что способствовало накоплению в организме крысы токсичных метаболитов. Это подтверждают данные об изменении соотношения фракций 1/2014 ФИЗИОТЕРАПИЯ, БАЛЬНЕОЛОГИЯ и РЕАБИЛИТАЦИЯ Показатели функционального состояния печени крыс на 45-е сутки эксперимента (M ± m ) Показатель 1-я группа, контроль 2-я группа, модель ХА 3-я группа, ХА + МБ «Лужанская» 4-я группа, ХА МБ «Поляна Квасова» Бремя засыпания, мин 2,70 ± 0,10 2,91± 0,04 < 0,05 Длительность медикаментозного сна, мин 53,40 ± 1,26 59,11±1,10 < 0,01 АлТ, О/л 113,31 ± 2,13 83,56 ± 3,67 < 0,01 АсТ, О/л 289,64±1,12 267,43±5,40 < 0,01 Индекс Ритиса 2,56 ± 0,11 3,22 ± 0,14 < 0,01 Билирубин, мкмоль/л: общий 8,44 ± 0,28 5,48 ± 0,44 < 0,01 прямой 3,06 ± 0,18 1,21 ± 0,12 < 0,01 непрямой 5,38 ± 0,15 4,27 ± 0,35 < 0,02 3,20 ± 0,02 < 0,05 50,12 ± 0,70 < 0,05 77,57 ± 2,67 < 0,01 219,29 ± 4,13 < 0,001 2,80 ± 0,56 > 0,5 7,53 ± 1,15 1,55 ± 0,54 5,98 ± 1,40 > 0,5 < 0,05 > 0,5 3,36 ± 0,07 < 0,01 45,07 ± 1,23 < 0,01 88,91 ± 4,98 < 0,01 218,85±3 ,15 < 0,01 2,42 ± 0,45 > 0,5 3,79 ± 0,35 1,19 ± 0,12 2,59 ± 0,34 < 0,01 < 0,01 < 0,01 билирубина. Б условиях ХА соотношение прямого и непрямого билирубина изменяется, непрямого становится в 3,5 раза больше, чем прямого, т. е. алкоголизация приводит к угнетению детоксикационной функции печени и накоплению токсичного метаболита, обладающего к тому же нейротоксичностью. Курсовое воздействие на подопытных животных с алкоголизацией борных МБ изменяло функциональное состояние печени (см таблицу). Б 3-й и 4-й группах по сравнению с интактными животными и крысами с элиминированной алкоголизацией достоверно возрастало время засыпания и одновременно сокращалось время медикаментозного сна у животных. Что касается динамики показателей АлТ и АсТ в 3-й и 4-й группах, то не отмечено достоверных различий по сравнению с таковой у животных с элиминированной алкоголизацией (2-я группа). Достоверное снижение активности АсТ при введении МБ «Лужанская» и «Поляна Квасова» способствовало снижению величины индекса Ритиса практически до уровня показателей у интактных животных. Следовательно, можно полагать, что применение МБ, содержащих бор, уменьшает дистрофические процессы в гепатоцитах. При гистологических исследованиях печени крыс, получавших МБ «Лужанская», особых изменений микроскопической картины по сравнению с таковой у крыс с элиминированной ХА не выявили: сохранялась дольчатость, присутствовали клетки с вакуолизацией цитоплазмы. Особенностью у крыс этой группы явилось наличие ядер печеночных клеток с четким гранулярно-волокнистым рисунком хроматина и эозинофилия цитоплазмы. Кроме того, межбалочные пространства несколько расширены. При гистологических исследованиях печени крыс, получавших МБ «Поляна Квасова», не выявили гепа-тоцитов с вакуолизацией цитоплазмы. Бозле сосудов триад не сохраняются скопления лимфоцитов. Что касается самих гепатоцитов, то для них была характерна зернистая эозинофильная цитоплазма и посветлевшие ядра с четким рисунком хроматина. Другими словами, при использовании МБ «Поляна Квасова» отмечается более значимое восстановление структурной организации печени алкоголизированных крыс. О влиянии борных МБ на детоксикационную функцию печени свидетельствуют изменения по казателей общего билирубина и его фракций. Так, на фоне применения МБ «Лужанская» (см. таблицу) содержание общего билирубина приближалось к норме. Б то же время соотношение непрямого и прямого билирубина составило 3,85, т. е. по степени преобладания токсичного билирубина соответствовало результатам во 2-й группе (алкоголизирован-ные крысы). Бсе это свидетельствовало о сохранении нарушений детоксикационной функции печени. Эти данные согласуются с фактом сохранения у крыс, получавших МБ «Лужанская», дистрофических изменений в печени. Наблюдаемое у крыс, получавших МБ «Поляна Квасова», дальнейшее уменьшение содержания общего билирубина свидетельствует об угнетении процессов желчеобразования, что согласуется с известным действием бора, которого в этой МБ больше, чем в МБ "Лужанская" [10]. При этом соотношение непрямой/прямой билирубин составило 2,71, что выше, чем у интактных крыс, но меньше, чем в других опытных группах. Можно полагать, что угнетение желчеобразования способствует усилению детоксикационной деятельности гепатоцитов. Таким образом, проведенные исследования показали, что длительная алкоголизация крыс сопровождается формированием дистрофических изменений в печени и нарушением ее детоксикационной функции. Применение борных МБ уменьшает в той или иной степени (в зависимости от концентрации бора) дистрофические изменения в гепатоцитах и позитивно влияет на детоксикационную функцию печени. Результаты экспериментальных исследований научно обосновывают применение борных МБ, в том числе в комплексе с другими лечебными факторами для коррекции проявлений ХА.

About the authors

Tatiana Ananevna Zolotareva

State institution “The Ukrainian Research Institute of Medical Rehabilitation and Balneotherapeutics

Email: kdlkdl2011@yandex.ua

B. A Nasibullin

State institution “The Ukrainian Research Institute of Medical Rehabilitation and Balneotherapeutics

S. G Gushcha

State institution “The Ukrainian Research Institute of Medical Rehabilitation and Balneotherapeutics

N. A Alekseenko

State institution “The Ukrainian Research Institute of Medical Rehabilitation and Balneotherapeutics

A. Ya Oleshko

State institution “The Ukrainian Research Institute of Medical Rehabilitation and Balneotherapeutics

A. V Zmievsky

State institution “The Ukrainian Research Institute of Medical Rehabilitation and Balneotherapeutics

E. I Bakholdina

State institution “The Ukrainian Research Institute of Medical Rehabilitation and Balneotherapeutics

References

Supplementary files