DOI: https://doi.org/10.18524/2077-1746.2020.1(46).205826

ВПЛИВ ДОЗОВАНОЇ НОРМОБАРИЧНОЇ ГІПОКСІЇ НА МОРФО-ФУНКЦІОНАЛЬНІ ЗМІНИ ГЕПАТОЦИТІВ НОРМОТЕНЗИВНИХ І ГІПЕРТЕНЗИВНИХ ЩУРІВ

Р. В. Янко, О. Г. Чака, І. Г. Літовка

Анотація


Проблема. Дослідження впливу дозованої гіпоксії на активність і морфометричні показники гепатоцитів щурів різних ліній.
Мета: дослідити і порівняти морфо-функціональні зміни гепатоцитів нормо-і спонтанно-гіпертензивних щурів після впливу дозованої нормобаричної гіпоксії.
Методика. Дослідження проведено в осінній період на 48 щурах-самцях лінії Wistar і SHR. Піддослідним тваринам щодня подавали гипоксическую газову суміш (12% кисню в азоті) в переривчастому режимі: 15 хвилин деоксигенації / 15 хвилин реоксигенації протягом 2-х годин. Тривалість експерименту складала 28 діб. З тканини печінки виготовляли гістологічні препарати за стандартною методикою. Морфометрію здійснювали за допомогою комп'ютерної програми «Image J». У суспензії мітохондрій гепатоцитів визначали активність сукцинатдегідрогенази і концентрацію білка.
Основні результати. Виявлено, що і морфологічні зміни в паренхімі печінки, і біохімічні показники активності мітохондрій гепатоцитів у спонтанно-гіпертензивних щурів, що дихали гіпоксичною газовою сумішшю, виявлялися в більшій мірі, ніж у тварин лінії Wistar. У піддослідних тварин виявили збільшення кількості двоядерних клітин (лінія SHR) і ядерець в ядрах гепатоцитів, зростання ядерно-цитоплазматичного і ядерце-ядерного співвідношення, а також підвищення активності сукцинатдегідрогенази і концентрації білка (лінія SHR) в суспензії мітохондрій гепатоцитів. Ці дані можуть свідчити про зростання функціональної активності гепатоцитів і активації фізіологічної регенерації клітин на внутрішньоклітинному рівні.
Висновки. Вплив дозованої нормобаричної гіпоксії має морфо-функціональні ознаки підвищення фізіологічної регенерації і активності паренхіми печінки у спонтанно-гіпертензивних щурів в більшій мірі, ніж у тварин лінії Wistar.

Ключові слова: печінка; переривчаста гіпоксія; артеріальна гіпертензія.


Повний текст:

PDF

Посилання


Berezovsky V. A. (2012) Natural and instrumental orotherapy [Prirodnaya i instrumentalnaya oroterapiya], Donetsk, "Zaslavsky A.Yu.", 306 p.

Egorova M. V., Afanasyev S. A. (2011) “Isolation of mitochondria from cells and tissues of animals and hyman: modern methodical approaches” [“Vydelenie mitohondrij iz kletok i tkanej zhivotnyh i cheloveka: sovremennye metodicheskie priemy”]. Sibirskij medicinskij zhurnal, 26, 1, pp 22-28.

Zhuravleva S. A. (2013) Histology. Workshop [Gistologiya. Praktikum], Minsk, The High School, 320 p.

Ivanskaja N. N., Antoneeva I. I. (2004) “Succinate dehydrogenase and cytochrome oxidase activity in rat liver during acute circulatory hypoxia” [“Aktivnost sukcinatdegidrogenazy i citohromoksidazy v pecheni krys pri ostroj cirkulyatornoj gipoksii”]. Fundamental'nye issledovanija, 4, pp 67-68.

Lebedevа E. I. (2015) “Morphometric parameters of hepatocytes of white rats and humans in toxic liver cirrhosis” [“Morfometricheskie pokazateli gepatocitov belyh krys i cheloveka pri toksicheskom cirroze pecheni”]. Universum: Medicina i farmakologija: electron. scientific. journal. 7-8: URL: http://7universum.com/en/med/archive/item/2547.

Lebkova N. P., Chizhov A. Y., Bobkov Yu. I. (1999) “Adaptive intracellular mechanisms of regulation of energy homeostasis with intermittent normobaric hypoxia” [“Adaptacionnye vnutrikletochnye mehanizmy regulyacii energeticheskogo gomeostaza pri preryvistoj normobaricheskoj gipoksii”]. Rossijskij fiziologicheskij zhurnal imeni Sechenova. 85, 3, pp. 403-411.

Romanova L. P., Malyshev A. I. (2011) “The role of binuclear hepatocytes in liver regeneration after mechanical trauma in early ontogenesis in rats” [“Rol dvuyadernyh gepatocitov v regeneracii pecheni posle mehanicheskoj travmy v rannem ontogeneze u krys”]. Vestnik Chuvashskogo universiteta. 3, 398-402.

Sarkisov D. S. (1967) Electron microscopy of destructive and regenerative intracellular processes [Elektronnaya mikroskopiya destruktivnyh i regeneratornyh vnutrikletochnyh processov], Moscow, Medicine, 224 p.

Yanko R. V., Berezovsky V. A., Levashov M. I. (2017) “Influence of intermittent hypoxia on the morphofunctional state of the thyroid and liver” [“Vliyanie preryvistoj gipoksii na morfofunkcionalnoe sostoyanie shitovidnoj zhelezy i pecheni”]. Rossijskij fiziologicheskij zhurnal imeni І.М. Sechenova. 103, 5, pp 553-561.

Arkhipenko Y., Sazontova Т., Zhukova А. (2005) “Periodic hypoxia and hyperoxia improves resistance of membrane structures in heart, liver and brain”. Bulletin of Experimental Biology and Medicine. 140, 3, pp 278-281.

Boisvert F., Konningsbruggen S., Navascues J., Lamond A. I. (2007). “The multifunctional nucleolus”. Nature Reviews. Molecular Cell Biology. 8, 7, pp 574-585. doi:10.1038/nrm2184.

Duncan A. W., Taylor M. H., Hickey R. D., Hanlon Newell A. E., Lenzi M. L., Olson S. B., Finegold M. J., Grompe M. (2010) “The ploidy conveyor of mature hepatocytes as a source of genetic variation”. Nature. 467, 7316, pp 707-710. doi:10.1038/nature09414.

Kurhaluk N., Tkachenko H., Nosar V. (2013) “The effects of intermittent hypoxia training on mitochondrial oxygen consumption in rats exposed to skeletal unloading”. Annals of Clinical and Laboratory Science. 43, 1, pp 54-63.

Mekjavic I. B., Debevec T., Amon M., Keramidas M. E., Kounalakis S. N. (2012) “Intermittent normobaric hypoxic exposures at rest: effects on performance in normoxia and hypoxia”. Aviation, Space, and Environmental Medicine. 83, 10, pp 942-950.

Michael S. W., Jan S. J., Christian R., Charlotte K. S., Jan H. H. (2003) “Widespread hypoxia-inducible expression of HIF-2a in distinct cell populations of different organs”. Faseb J. 17, pp 271-73.

Rui L. (2014) “Energy metabolism in the liver”. Comprehensive Physiology. 4, 1, pp 177-197. doi: 10.1002/cphy.c130024.

Savransky V., Nanayakkara A., Vivero A., Li J., Bevans S., Smith P. L., Torbenson M. S., Polotsky V. Y. (2007) “Chronic intermittent hypoxia predisposes to liver injury”. HEPATOLOGY. 45, 4, pp 1007-1013.

Schega L., Peter B., Brigadski T., Leßmann V., Isermann B., Hamacher D., Törpel A. (2016) “Effect of intermittent normobaric hypoxia on aerobic capacity and cognitive function in older people”. Find, Browse, and Follow Biomedical Journals. 19, 11, pp 941-945. doi: 10.1016/j.jsams.2016.02.012.

Serebrovskaya T. V., Xi L. (2016) “Intermittent hypoxia training as non-pharmacologic therapy for cardiovascular diseases: Practical analysis on methods and equipment”. Experimental Biology and Medicine (Maywood). 241, 15, pp 1708-1723. doi: 10.1177/1535370216657614.

Suzuki Т., Shinjo S., Arai T., Kanai M., Goda N. (2014) “Hypoxia and fatty liver”. World J Gastroenterol. 20, 41, pp 15087-15097 doi: 10.3748/wjg.v20.i41.15087.

Yanko R., Berezovskii V., Chaka E., Levashov M., Plotnikova L., Litovka I. (2017) “Morphofunctional characteristic of hepatocytes after exposure to intermittent normobaric hypoxia in normotensive and hypertensive rats”. Regulatory Mechanisms in Biosystems. 8, 2, pp 265-270. doi:10.15421/021741.


Пристатейна бібліографія ГОСТ


1. Березовский В. А. Природная и инструментальная оротерапия / В. А. Березовский. – Донецк: Заславский А. Ю., 2012. – 306 с. 

2. Егорова М. В. Выделение митохондрий из клеток и тканей животных и человека: современные методические приемы / М. В. Егорова, С. А. Афанасьев // Сибирский медицинский журнал. – 2011. – Т. 26, №1. – С. 22–28.

3. Журавлева С. А. Гистология. Практикум / С. А. Журавлева. – Минск: Вышэйшая школа, 2013. – 320 с.

4. Иванская Н. Н. Активность сукцинатдегидрогеназы и цитохромоксидазы в печени крыс при острой циркуляторной гипоксии /  Н. Н. Иванская, И. И. Антонеева // Фундаментальные исследования. – 2004. – № 4. – С. 67–68.

5. Лебедева Е. И. Морфометрические показатели гепатоцитов белых крыс и человека при токсическом циррозе печени / Е. И. Лебедева // Universum: Медицина и фармакология: электрон. научн. журн. – 2015. №7-8. URL: http://7universum.com/ru/med/archive/item/2547.

6. Лебкова Н. П. Адаптационные внутриклеточные механизмы регуляции энергетического гомеостаза при прерывистой нормобарической гипоксии / Н. П. Лебкова, А. Я. Чижов, Ю. И.  Бобков // Рос. физиол. жур. им. Сеченова. – 1999. – Т. 85, № 3. – С. 403–411.

7. Романова Л. П. Роль двуядерных гепатоцитов в регенерации печени после механической травмы в раннем онтогенезе у крыс / Л. П. Романова, И. И. Малышев // Вестник Чувашского университета. – 2011. – № 3. – С. 398–402.

8. Саркисов Д. С. Электронная микроскопия деструктивных и регенераторных внутриклеточных процессов / Д. С. Саркисов. – Москва: Медицина, 1967. – 224 с. 

9. Янко Р. В. Влияние прерывистой гипоксии на морфофункциональное состояние щитовидной железы и печени / Р. В. Янко, В. А. Березовский, М. И. Левашов // Росс. физиол. журн. им. М.И. Сеченова. – 2017. – Т. 103, №5. – С. 553–561.

10. Arkhipenko Y. Periodic hypoxia and hyperoxia improves resistance of membrane structures in heart, liver and brain / Y. Arkhipenko, T. Sazontova, A. Zhukova // Bulletin of Experimental Biology and Medicine. – 2005. – Vol. 140, № 3. – P. 278–281.

11. Boisvert F. The multifunctional nucleolus. Nature Reviews / F. Boisvert, S. Konningsbruggen, J. Navascues [et al.] // Molecular Cell Biology. – 2007. – Vol. 8, № 7. – P. 574–85. doi:10.1038/nrm2184.

12. Duncan A. W. The ploidy conveyor of mature hepatocytes as a source of genetic variation / A. W. Duncan, M. H. Taylor, R. D. Hickey [et al.] // Nature. – 2010. – Vol. 467, № 7316. – P. 707–710. doi:10.1038/nature09414.

13. Kurhaluk N. The effects of intermittent hypoxia training on mitochondrial oxygen consumption in rats exposed to skeletal unloading / N. Kurhaluk, H. Tkachenko, V. Nosar // Annals of Clinical and Laboratory Science. – 2013. – Vol. 43, № 1. – P. 54–63.

14. Mekjavic I. B. Intermittent normobaric hypoxic exposures at rest: effects on performance in normoxia and hypoxia / I. B. Mekjavic, T. Debevec, M. Amon [et al.] // Aviation, Space and Environmental Medicine. – 2012. – Vol. 83, № 10. – P. 942–950.

15. Michael S. W. Widespread hypoxia-inducible expression of HIF-2a in distinct cell populations of different organs / S. W. Michael, S. J. Jan, R. Christian [et al.] // Faseb J. – 2003. – Vol. 17. – P. 271–273.

16. Rui L. Energy metabolism in the liver / L. Rui // Comprehensive Physiology. – 2014. – Vol. 4, № 1. – P. 177–197. doi: 10.1002/cphy.c130024.

17. Savransky V. Chronic intermittent hypoxia predisposes to liver injury / V. Savransky, A. Nanayakkara, A. Vivero [et al.] //  HEPATOLOGY. – 2007. – Vol. 45, № 4. – P. 1007–1013.

18. Schega L. Effect of intermittent normobaric hypoxia on aerobic capacity and cognitive function in older people / L. Schega, B. Peter, T. Brigadski [et al.] // Find, Browse, and Follow Biomedical Journals. – 2016. – Vol. 19, № 11. – P. 941–945. doi: 10.1016/j.jsams.2016.02.012.

19. Serebrovskaya T. V. Intermittent hypoxia training as non-pharmacologic therapy for cardiovascular diseases: Practical analysis on methods and equipment / T. V. Serebrovskaya, L. Xi // Experimental Biology and Medicine (Maywood). – 2016. – Vol. 241, № 15, – P. 1708–1723. doi: 10.1177/1535370216657614.

20. Suzuki Т. Hypoxia and fatty liver / T. Suzuki, S. Shinjo, T. Arai [et al.] // World J Gastroenterol. – 2014. – Vol. 20, № 41. – P. 15087–15097 doi: 10.3748/wjg.v20.i41.15087.

21. Yanko R. Morphofunctional characteristic of hepatocytes after exposure to intermittent normobaric hypoxia in normotensive and hypertensive rats / R. Yanko, V. Berezovskii, E. Chaka [et al.] // Regulatory Mechanisms in Biosystems. – 2017. – Vol. 8, № 2. – P. 265–270. doi:10.15421/021741.

1. Березовский В. А. Природная и инструментальная оротерапия / В. А. Березовский. – Донецк: Заславский А. Ю., 2012. – 306 с.

2. Егорова М. В. Выделение митохондрий из клеток и тканей животных и человека: современные методические приемы / М. В. Егорова, С. А. Афанасьев // Сибирский медицинский журнал. – 2011. – Т. 26, №1. – С. 22–28.

3. Журавлева С. А. Гистология. Практикум / С. А. Журавлева. – Минск: Вышэйшая школа, 2013. – 320 с.

4. Иванская Н. Н. Активность сукцинатдегидрогеназы и цитохромоксидазы в печени крыс при острой циркуляторной гипоксии /  Н. Н. Иванская, И. И. Антонеева // Фундаментальные исследования. – 2004. – № 4. – С. 67–68.

5. Лебедева Е. И. Морфометрические показатели гепатоцитов белых крыс и человека при токсическом циррозе печени / Е. И. Лебедева // Universum: Медицина и фармакология: электрон. научн. журн. – 2015. №7-8. URL: http://7universum.com/ru/med/archive/item/2547.

6. Лебкова Н. П. Адаптационные внутриклеточные механизмы регуляции энергетического гомеостаза при прерывистой нормобарической гипоксии / Н. П. Лебкова, А. Я. Чижов, Ю. И.  Бобков // Рос. физиол. жур. им. Сеченова. – 1999. – Т. 85, № 3. – С. 403–411.

7. Романова Л. П. Роль двуядерных гепатоцитов в регенерации печени после механической травмы в раннем онтогенезе у крыс / Л. П.Романова, И. И. Малышев // Вестник Чувашского университета. – 2011. – №3. – С. 398–402.

8. Саркисов Д. С. Электронная микроскопия деструктивных и регенераторных внутриклеточных процессов / Д. С. Саркисов. – Москва: Медицина, 1967. – 224 с.

9. Янко Р. В. Влияние прерывистой гипоксии на морфофункциональное состояние щитовидной железы и печени / Р. В. Янко, В. А. Березовский, М. И. Левашов // Росс. физиол. журн. им. М.И. Сеченова. – 2017. – Т. 103, №5. – С. 553–561.

10. Arkhipenko Y. Periodic hypoxia and hyperoxia improves resistance of membrane structures in heart, liver and brain / Y. Arkhipenko, T. Sazontova, A. Zhukova //Bulletin of Experimental Biology and Medicine. – 2005. – Vol. 140, № 3. – P. 278–281.

11. BoisvertF. Themultifunctionalnucleolus. Nature Reviews / F. Boisvert, S. Konningsbruggen, J. Navascues [et al.] // Molecular Cell Biology. – 2007. – Vol. 8, № 7. – P. 574–85.doi:10.1038/nrm2184.

12. Duncan A. W. The ploidy conveyor of mature hepatocytes as a source of genetic variation / A. W. Duncan, M. H. Taylor, R. D. Hickey [et al.] // Nature. – 2010. – Vol. 467, № 7316. – P. 707–710. doi:10.1038/nature09414.

13. Kurhaluk N.The effects of intermittent hypoxia training on mitochondrial oxygen consumption in rats exposed to skeletal unloading / N. Kurhaluk, H. Tkachenko, V.Nosar //Annals of Clinical and Laboratory Science. – 2013. – Vol. 43, №1. – P. 54–63.

14. Mekjavic I. B. Intermittent normobaric hypoxic exposures at rest: effects on performance in normoxia and hypoxia / I. B. Mekjavic, T. Debevec, M. Amon [et al.] // Aviation, Space and Environmental Medicine. – 2012. – Vol. 83, № 10. – P. 942–950.

15. Michael S. W.Widespread hypoxia-inducible expression of HIF-2a in distinct cell populations of different organs / S. W. Michael, S. J. Jan, R. Christian [etal.] // Faseb J. – 2003. – Vol. 17. – P. 271–273.

16.Rui L. Energy metabolism in the liver / L. Rui// Comprehensive Physiology. – 2014. – Vol. 4, № 1. – P. 177–197. doi: 10.1002/cphy.c130024.

17. Savransky V. Chronic intermittent hypoxia predisposes to liver injury / V. Savransky, A. Nanayakkara, A. Vivero [etal.]//  HEPATOLOGY. – 2007. – Vol. 45, № 4. – P. 1007–1013.

18. Schega L. Effect of intermittent normobaric hypoxia on aerobic capacity and cognitive function in older people / L. Schega, B. Peter, T. Brigadski[etal.]// Find, Browse, and Follow Biomedical Journals. – 2016. – Vol. 19, № 11. – P. 941–945. doi: 10.1016/j.jsams.2016.02.012.

19. Serebrovskaya T. V.Intermittent hypoxia training as non-pharmacologic therapy for cardiovascular diseases: Practical analysis on methods and equipment / T. V. Serebrovskaya, L. Xi //Experimental Biology and Medicine (Maywood). – 2016. – Vol. 241, № 15, – P. 1708–1723. doi: 10.1177/1535370216657614.

20. SuzukiТ. Hypoxia and fatty liver / T. Suzuki, S. Shinjo, T. Arai[etal.]// World J Gastroenterol. – 2014. – Vol. 20, № 41. – P. 15087–15097doi: 10.3748/wjg.v20.i41.15087.21. Yanko R. Morphofunctional characteristic of hepatocytes after exposure to intermittent normobaric hypoxia in normotensive and hypertensive rats / R. Yanko, V. Berezovskii, E. Chaka [etal.]// Regulatory Mechanisms in Biosystems. – 2017. – Vol. 8, № 2. – P. 265–270. doi:10.15421/021741.




Creative Commons License
Ця робота ліцензована Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.