На правах рукописиИванова Анастасия СергеевнаСостояние эритроцитарной системы белых крыспри хронической нитритной интоксикациии введении альфа-токоферола14.00.16 – патологическая физиологияА в т о р е ф е р а тна соискание ученой степеникандидата медицинских наукСанкт-Петербург – 2008Работа выполнена на кафедре нормальной физиологии Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ивановская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»^ Научный руководитель:доктор медицинских наук профессор С.Б. НазаровОфициальные оппоненты:доктор медицинских наук профессор С.А. Шестаковадоктор медицинских наук профессор А.М. Зайчик^ Ведущее учреждение:Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова МО РФ»Защита диссертации состоится «___» ________ 2008 года в «__» часов на заседании диссертационного совета Д 208.090.03 при Санкт-Петербургском медицинском университете имени академика И.П. Павлова (197022, г. Санкт-Петербург, ул. Л.Толстого, д. 6/8).С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургского государственного медицинского университета имени академика И.П. Павлова.Автореферат разослан «___» _____________ 2008 года.Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор В.Ф. Митрейкин^ ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность исследования. В последнее время увеличилось отрицательное влияние нитратов и нитритов на здоровье человека и животных [Ажипа Я.И. и др., 1990]. Они способны оказывать свое действие на всех структурно-функциональных уровнях: от целого организма до отдельных молекул. В основе системных механизмов этого влияния лежит реакция превращения нитрит-ионов в NO. Это звено определяет способность нитрит-ионов окислять гемоглобин и образовывать комплексы Hb-NO, влиять на активность растворимой гуанилатциклазы и уровень цГМФ, а также на внутриклеточную концентрацию ионов кальция. NO является одним из универсальных регуляторов клеточного и тканевого метаболизма [Реутов В.П. и др., 1994; Hanafy K.A. et al., 2001]. В настоящее время активно исследуется роль оксида азота в регуляции функционирования важнейших систем организма: нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной, иммунной и других, однако, несмотря на большое количество работ, посвященных NO, пока не определены все точки его приложения. В литературе мало освещен вопрос о роли нитритов и оксида азота в регуляции эритроцитарного равновесия и, в частности, в механизмах регуляции процесса разрушения эритроцитов. Поэтому, актуальным является исследование влияния оксида азота на эритрон и процесс эритродиереза. При нитритной интоксикации отмечаются изменения количественных показателей периферической крови, которые могут быть связаны как с метгемоглобинемией, так и с усилением процессов перекисного окисления липидов мембран эритроцитов, снижением активности системы антиоксидантной защиты [Бурбелло А.Т. и др., 1991; Crow C.K., 1984], изменением проницаемости и увеличением жесткости мембран [Zavodnic I.B. et al., 1999], изменением деформируемости красных клеток крови [Bateman R.M., Jagger J.E., 2001]. Литературные данные о влиянии нитритов на эритроцитарную систему противоречивы: ряд авторов сообщает об увеличении содержания эритроцитов и гемоглобина при повторных поступлениях нитритов в организм [Герман С.В., 1999; Середенко М.М. и др., 1984], имеются сведения о снижении этих показателей [Петухов Н. И., Рывкин А.И., 1972]. Вместе с тем, следует отметить, что имеющиеся данные практически не учитывают динамики изменений показателей при разных сроках воздействия и путей влияния нитросоединений на систему крови. Механизмы элиминации нежизнеспособных эритроцитов из кровеносного русла при нитритной интоксикации не изучены. При физиологических и многих патологических состояний эритроциты разрушаются преимущественно внутриклеточно макрофагами. Токсическое влияние нитритов на красные клетки изменяет нормальную структуру их мембран, снижается содержание сиаловых кислот [Kunimoto M. et al., 1984]. Эритроциты воспринимаются макрофагами как старые и активно фагоцитируются [Bratosin D. et al., 1998]. Оксид азота, влияя на макрофаги, способен стимулировать все стадии фагоцитоза [Покровский А.А., Тутельян В.А., 1976; Реутов В.П., Орлов С.Н., 1993; Ke X. et al., 2001]. В нашей лаборатории на основе методики Mantovani B.[1987] был разработан способ оценки фагоцитарной активности перитонеальных макрофагов крыс, который позволяет определить уровень эритрофагоцитоза по количеству адгезированных и поглощенных клеток [Мясоедова Е.Е., 2005]. При нитритной интоксикации наблюдается снижение активности системы антиоксидантной защиты. В этих условиях для предупреждения повреждения клеток описано применение протекторов (метиленовый синий, производные виолуровой кислоты [Бурбелло А. Т. и др., 1991], ферроцены, 5-окси-6-метилуроцил [Шугалей И. В. и др., 1994], витамин Е [Бурбелло А. Т. и др., 1991]). Альфа-токоферол является одним из наиболее доступных лекарственных препаратов с антиоксидантной активностью. Он способен ингибировать процессы перекисного окисления липидов, обладая высокой константой взаимодействия со свободными радикалами. Токоферол раньше других антиоксидантов расходуется в окислительных реакциях, протекающих в липидах. Следует отметить большую распространенность дефицита этого витамина в популяции, что может усугублять повреждающее действие нитритов. В доступных источниках информации не удалость найти сведений о влиянии альфа-токоферола на изменение состояния эритрона при хронической нитритной интоксикации, а также данных о его влиянии на активность клеточных механизмов эритродиереза.Цель исследования – изучение функционального состояния эритроцитарной системы белых крыс и влияния альфа-токоферола при хронической нитритной интоксикации.^ Задачи исследования:Оценить показатели эритроцитарной системы крыс в динамике хронической нитритной интоксикации.Определить состояние клеточных механизмов эритродиереза при хронической нитритной интоксикации.Исследовать влияние альфа-токоферола на показатели эритроцитарной системы крыс и процесс эритродиереза при хронической нитритной интоксикации.^ Научная новизна. В результате проведенных исследований впервые были оценены изменения со стороны эритроцитарной системы (состояние периферической крови и активность эритропоэза) в динамике хронической нитритной интоксикации. Впервые установлено, что под влиянием длительного поступления нитрита натрия увеличивается активность клеточных механизмов эритродиереза. Изучен защитный эффект различных доз альфа-токоферола на эритроцитарную систему и эритродиерез при хронической нитритной интоксикации. Установлено, что альфа-токоферол при введении с нитритом натрия предотвращает развитие эритропении, в больших дозах вызывает эритроцитоз, снижает выраженность изменений формы эритроцитов, уменьшает активность клеточного эритродиереза.^ Научно-практическая значимость работы. В работе установлена динамика изменений состояния периферической крови, эритропоэза, клеточных механизмов эритродиереза белых крыс при хронической нитритной интоксикации. Дано научное обоснование использования гематологических критериев (показателей периферической крови, эритропоэза и эритродиереза) для оценки состояния организма при хронической нитритной интоксикации различной длительности. Дано теоретическое обоснование применения препарата альфа-токоферола для коррекции хронической нитритной интоксикации. Результаты работы внедрены в учебный процесс (лекционный курс) ГОУ ВПО «Ивановская государственная медицинская академия Росдрава» на кафедре нормальной физиологии (Акт о внедрении предложения «Регуляторное влияние альфа-токоферола на процессы клеточного эритродиереза»), на кафедре патофизиологии и иммунологии (Акт о внедрении предложения «Гематологические эффекты хронической нитритной интоксикации»), на кафедре фармакологии и клинической фармакологии (Акт о внедрении предложения «Защитное действие альфа-токоферола при хронической нитритной интоксикации»).^ Положения, выносимые на защиту: При хронической нитритной интоксикации отмечаются фазные изменения содержания эритроцитов и концентрации гемоглобина, изменяется поверхностная цитоархитектоника и резистентность эритроцитов к действию гемолитических факторов, повышается эритропоэз в красном костном мозге и активируется экстрамедуллярный эритропоэз в селезенке, стимулируются клеточные механизмы эритродиереза. Альфа-токоферол при поступлении в организм на фоне интоксикации нитритом натрия предотвращает фазу анемизации, в больших дозах вызывает эритроцитоз, уменьшает степень нарушений поверхностной цитоархитектоники эритроцитов, качественно меняя направленность ее сдвигов в сторону обратимых изменений формы, снижает активность клеточных механизмов эритродиереза.^ Апробация работы. Основные положения диссертации были доложены и обсуждены на: Итоговых конференциях студентов и молодых ученых ИвГМА в рамках «Недели науки» (Иваново, 2001, 2002, 2003, 2004, 2005 гг.), студенческой научной конференции «Молодая наука в классическом университете» (Иваново, 2002 г.), 68-й республиканской итоговой научно-практической конференции студентов и молодых ученых «Вопросы теоретической и практической медицины» (Уфа, 2003 г.), Межвузовской научной конференции молодых ученых и студентов «Актуальные вопросы современной медицинской науки и здравоохранения» (Екатеринбург, 2003 г.),: Межрегиональной студенческой научной конференции «Студенческая медицинская наука 2003» (Воронеж, 2003 г.), I съезде физиологов СНГ (Сочи, 2005 г.), IV научно-практической конференции «Природа и человек. Антропогенное воздействие на окружающую среду» (Иваново, 2005 г.), XIX Съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Екатеринбург, 2004 г.), XX Съезде физиологического общества им. И.П. Павлова (Москва, 2007 г.), международной научной конференции «Актуальные проблемы адаптации организма в норме и патологии» (Ярославль, 2005 г.). По теме диссертации опубликовано 14 научных работ.^ Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 138 страницах машинописного текста. Содержит введение, обзор литературы, 2 главы собственных исследований, обсуждение полученных результатов, выводы. Библиографический указатель включает 218 источников׃ 56 отечественных и 162 зарубежных. Работа иллюстрирована 15 таблицами и 19 рисунками.^ МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯОснову исследования составили данные изучения защитного действия фармакопейного препарата альфа-токоферола при нитритной интоксикации различной длительности по показателям функционального состояния эритроцитарной системы белых нелинейных крыс. Животные содержались в условиях вивария на стандартном рационе и имели свободный доступ к воде [Западнюк И.П. и др., 1983]. Нитритную интоксикацию вызывали, используя вместо питьевой воды 0,2% раствор нитрита натрия. Данная доза и способ введения препарата предложены Roth A.C. с соавторами [1987]. Альфа-токоферол вводили из расчета 15 и 150 мг/кг 2 раза в неделю (в среднем 5 и 50 мг/кг массы тела в сутки [Killic F.S., Erol K., 2003]). Для воспроизведения нитритной интоксикации была использована 71 половозрелая белая нелинейная крыса-самка массой 200 – 240 г. У 45 животных перед началом эксперимента производился забор периферической крови из насечки хвоста. В периферической крови определялись концентрация эритроцитов, гемоглобина, показатель гематокрита, количество ретикулоцитов, стойкость эритроцитов к действию гемолитических факторов (соляная кислота, глицерин, пониженное осмотическое давление), поверхностная цитоархитектоника эритроцитов. Далее, у животных вызывали нитритную интоксикацию, используя вместо питьевой воды 0,2% раствор нитрита натрия. Показатели периферической крови исследовались на третий, седьмой, четырнадцатый и двадцать первый день эксперимента. В эти же сроки осуществлялся забор красного костного мозга, селезенки, печени, где подсчитывали количество эритроидных клеток; оценивалась активность клеточных механизмов эритродиереза по количеству розеткообразующих макрофагов и макрофагов с внутриклеточным гемоглобином. Определялась концентрация нитратов в крови. Для получения контрольных значений показателей, характеризующих состояние эритроидного ростка красного костного мозга, селезенки, печени, активности эритрофагоцитоза, содержания нитратов в крови было дополнительно использовано 11 крыс. Вторая серия эксперимента проводилась на 90 половозрелых крысах-самках массой 200 – 240 г.. Животные были разделены на 5 групп. 1-я группа получала альфа-токоферол в дозе 15 мг/кг два раза в неделю внутримышечно, 2-я – токоферол 150 мг/кг два раза в неделю, 3-я получала вместо питьевой воды 0,2% раствор нитрита натрия и внутримышечные инъекции стерилизованного растительного масла, 4-я – раствор нитрита натрия и внутримышечные инъекции альфа-токоферола в дозе 15 мг/кг два раза в неделю, 5-я – раствор нитрита натрия и альфа-токоферол 150 мг/кг два раза в неделю. Перед началом эксперимента, на третий, седьмой, четырнадцатый и двадцать первый день производился забор периферической крови из насечки хвоста. Оценивали те же показатели, что и в первой серии. Состояние красного костного мозга, селезенки, печени и клеточных механизмов эритродиереза оценивали в 3 и 5 группе на седьмой и двадцать первый день. Эвтаназия животных производилась путем дислокации шейных позвонков под наркозом. Для оценки состояния эритроцитарной системы использовались следующие группы методов: Исследование эритроцитарного состава периферической крови унифицированными методами: определение концентрации эритроцитов, определение концентрации гемоглобина, определение показателя гематокрита. Исследование морфо-функциональных свойств эритроцитов: - расчет морфометрических индексов эритроцитов (средний объем эритроцита, мкм3; среднее содержание гемоглобина в эритроците, пг; средняя концентрация гемоглобина в эритроците, %). - исследование резистентности эритроцитов к гемолитическим воздействиям (кислотной, глицериновой, осмотической). Определяли следующие показатели: время начала гемолиза (t0); время окончания гемолиза (t100); длительность гемолиза (tr): tr= t100- t0; время 50%-го гемолиза (t50); интегральный показатель эритрограммы [Леонова В.Г., 1987]: ИП = ΣЭt *ti, где Эt - доля эритроцитов со стойкостью ti; ti- стойкость (время разрушения) группы эритроцитов. - исследование поверхностной цитоархитектоники эритроцитов методом фазово-контрастной микроскопии с выделением 8 основных форм красных клеток крови [Козинец Г.И., Симоварт Ю.А., 1979]. - оценка состояния эритропоэза: определение содержания ретикулоцитов в периферической крови; определение содержания эритроидных клеток в красном костном мозге и активности экстрамедуллярного эритропоэза в селезенке и печени.Оценка состояния клеточных механизмов эритродиереза по методике Mantovani B. [1987]. Макрофаги крыс взаимодействуют с аутологичными эритроцитами in vitro c образованием розеткоподобных структур. Производился дифференциальный подсчет этих структур с выделением 4 типов: макрофаги без эритроцитов (МФ0), макрофаги, несущие на своей поверхности 1 – 2 (1 тип; МФ1), 3 – 5 (2 тип; МФ2), 6 – 8 (3 тип; МФ3), более 9 эритроцитов (4 тип; МФ4). Для характеристики завершенного фагоцитоза проводилась реакция на внутриклеточный гемоглобин, после чего определялось количество макрофагов без гемоглобина (МФб/г), макрофагов с фагосомами (МФфаг) и диффузными гемоглобиновыми включениями (МФвкл). Для интегральной оценки клеточных механизмов эритродиереза рассчитывался индекс адгезионно-фагоцитарной активности (ИАФА) и индекс завершенности фагоцитоза (ИЗФ) [Иванова А.С. и др., 2006]. ИАФА= (МФ1+ 2*МФ2 +3*МФ3 +4*МФ4)/ МФ0; ИЗФ= (МФфаг.+2* МФвкл.)/ МФб/г . Содержания нитрат-ионов в крови оценивали электрохимическим методом с использованием ионоселективного электрода (НИИ химии СПбГУ) на иономере ИВ-74.Для контроля общего состояния животных в динамике эксперимента измерялась масса тела и определялась концентрация лейкоцитов в периферической крови. Статистическая обработка полученных результатов производилась методами вариационного анализа с использованием t-критерия Стьюдента в электронных таблицах «Microsoft Excel 7.0». В таблицах и тексте результаты представлены в форме Х±Sх, где X-среднее арифметическое выборки; Sх - ошибка средней арифметической.^ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕВ первой серии эксперимента проводилось исследование функционального состояния эритроцитарной системы крыс при нитритной интоксикации различной длительности. На третьи сутки интоксикации содержание эритроцитов и концентрация гемоглобина снижаются, изменяются морфо-функциональные свойства эритроцитов (увеличивается их средний объем). Существенные изменения претерпевает поверхностная цитоархитектоника эритроцитов. Количество дискоцитов снижается за счет увеличения количества как обратимо деформированных клеток, так и необратимо деформированных (предгемолитических) форм эритроцитов, но преимущественно за счет эритроцитов с множественными выростами (табл. 1).Таблица 1Изменение показателей эритроцитарного состава крови у крыс с хронической нитритной интоксикацией Показа- тели 3 дня 7 дней 14 дней 21 день Исходное(n =15) Опыт (n =15) Исход-ное(n =15) Опыт (n =15) Исход- ное(n =15) Опыт (n =15) Исходное(n =15) Опыт (n =15) Концен-трация эритроцитов, Т/л 7,12±0,11 6,61±0,11* 6,79±0,21 7,29±0,21# 7,35±0,11 8,22±0,13*# 7,39 ±0,15 7,63 ±0,23 Концен-трация гемо-глобина, г/л 142,60±2,02 134,93±2,01* 138,07±2,32 145,33±2,76# 142,27±1,26 152,87±2,03*# 142,20 ±2,55 145,00 ±4,02 Продолжение табл. 1 Форма эритроцитов Диско-циты, % 86,33± 1,12 41,47±2,67* 82,00±1,59 61,67±1,47*# 80,67±1,20 48,53 ±3,84*# 77,47 ±3,04 87,20 ±1,66* Обратимо деформи-рованные эритро-циты, % 12,13±1,15 50,27±2,78* 16,33±1,34 29,83 ±2,08*# 7,27±1,23 42,67 ±3,86*# 20,50 ±2,82 10,14 ±1,60* Необра-тимо деформи-рованныеэритро-циты, % 1,40±0,18 8,27±0,95* 2,33±0,36 6,82±0,32*# 2,07±0,33 9,27±1,14*# 2,10 ±0,33 3,00 ±0,60 Примечание: здесь и далее * - отмечены показатели, достоверно отличающиеся от исходных значений; # - отмечены показатели, достоверно отличающиеся от значений предыдущего срока наблюдения.Такие изменения состава периферической крови могут быть связаны с влиянием нитритов и образующимися при их метаболизме токсическими продуктами (двуокись азота, свободные радикалы кислорода, пероксинитрит и др.) на мембрану красных клеток крови [Беда Н.В., Недоспасов А.А., 2006; Реутов В.П. и др., 1978; Соколовский В.В., 1974; Baker P.R. et al., 2005; Batthyany C. et al., 2006; Rubbo H. et al., 1994]. Нитрит-индуцированный окислительный стресс в эритроцитах приводит к множественным клеточным повреждениям, включающим изменения деформируемости мембраны, фосфолипидной организации [Snyder L.M. et al., 1985], микровязкости и способности к изменению формы эритроцитов [Bateman R.M., Jagger J.E., 2001; Bor-Kucukatay M. et al., 2003; Carvalho F.A. et al., 2006], что обуславливает сокращение жизни красных клеток крови[Шашкин А. В., Тресков И.А., 1986]. Реакция эритрона на действие нитрита натрия сопровождается изменениями качественных характеристик мембран эритроцитов. Наблюдается повышение резистентности эритроцитов за счет двух процессов: активации образования молодых клеток и ускорения гемолиза эритроцитов с низкой стойкостью под действием нитритов. Уже с 3-го дня увеличивается длительность кислотного гемолиза, эритрограмма имеет вид двухфазной кривой, что свидетельствует о наличии в крови группы высоко устойчивых клеток с максимумом гемолиза на 8-й минуте (рис.). а б в г Рис. Изменение кислотной резистентности эритроцитов у крыс на 3-й (а), 7-й (б), 14-й (в), 21-й (г) дни нитритной интоксикации.Ось абсцисс: время, мин.Ось ординат: количество разрушенных эритроцитов, % Лизис эритроцитов в кислотной среде во многом обусловлен денатурацией и последующей агрегацией мембранных белков [Иванов И.Т., Бенов Л.Ц., 1991]. Важную роль в этом играет олигомеризация белка полосы 3 цитоскелета, выраженная в зрелых и старых клетках [Beppu M. et al., 1994; Beppu M. et al., 2001]. Глицериновая резистентность достоверно не изменяется. Осмотическая резистентность повышается за счет увеличения продолжительности гемолиза. Она определяется механическими свойствами мембраны эритроцитов. При воздействии нитрита натрия ригидность клеточной стенки повышается [Zavodnic I.B. et al., 1999]. Во вторую фазу наблюдается восстановление показателей эритроцитарной системы до исходных значений и к 14-му дню развивается эритроцитоз (см. табл. 1). На 21 день эксперимента содержание эритроцитов и концентрация гемоглобина возвращаются к исходному значению. На 7-ые сутки снижается средняя концентрация гемоглобина в эритроците, а к 14-му дню снижается среднее содержание гемоглобина в эритроците и средний объем эритроцита. На 21-й день все морфометрические показатели возвращаются к исходному уровню. Дифференциальная кривая кислотного гемолиза эритроцитов к 14-му дню возвращается к исходному уровню (см. рис.). На 21-й день кислотная эритрограмма смещается влево вследствие изменений физико-химических свойств эритроцитарной популяции, вероятно, в связи с истощением резервов эритропоэза. Глицериновая резистентность достоверно не изменяется. Осмотическая резистентность остается повышенной за счет увеличения продолжительности гемолиза. Поверхностная цитоархитектоника эритроцитов у крыс с нитритной интоксикацией сохраняет те же изменения, что и на 3-й день (см. табл. 1). Количество дискоцитов остается низким за счет увеличения как обратимо деформированных клеток, так и необратимо деформированных (предгемолитических) форм эритроцитов. На 21-й день показатели поверхностной цитоархитектоники эритроцитов возвращаются к исходным значениям. У животных опытных групп наблюдается усиление эритропоэза (табл. 2). Таблица 2 Изменение показателей эритропоэза у крыс с хронической нитритной интоксикацией Показатели 3 дня 7 дней 14 дней 21 день Исходное Опыт Исходное Опыт Исходное Опыт Ис-ходное Опыт Концентрация ретикулоцитов, ‰ 18,83 ±1,25 32,67 ±3,10* 29,47 ±3,12 54,83 ±4,55*# 19,00 ±1,90 41,67 ±3,48*# 23,73 ±1,77 42,60 ±2,63* Концентрация ретикулоцитов, Т/л 133,6 ±9,58 216,9 ±20,65* 200,3 ±22,70 397,6 ±34,44*# 139,2 ±13,59 340,6 ±26,71* 174,1 ±12,07 344,3 ±26,08* Содержание эритроидных клеток в костном мозге, % ● 17,27 ±1,49 13,07 ±1,36 17,27 ±1,49 27,79 ±0,83*# 17,27 ±1,49 34,07 ±1,91*# 17,27 ±1,49 27,4 ±1,07* Содержание эритроидных клеток в селезенке, % ● 15,18 ±0,83 16,07 ±1,36 15,18 ±0,83 27,43 ±0,96*# 15,18 ±0,83 44,40 ±2,16*# 15,18 ±0,83 26,9 ±0,88* Примечание: ● - здесь и далее для сравнения результатов у животных экспериментальных групп использованы референтные значения показателей, полученные при исследовании 11 интактных крыс. Эти изменения могут быть связаны как с развитием гемической гипоксии, так и с усилением гемолиза. При поступлении 0,2% раствора нитрита натрия развивается бессимптомная метгемоглобинемия. В отличие от других типов гипоксических состояний, наблюдается повышение сродства гемоглобина к кислороду, кривая диссоциации пигмента крови сдвигается влево. Уровень 2,3-дифосфоглицерата, стимулирующего отдачу кислорода в тканях, при хронической нитритной интоксикации снижается [Середенко М. М. и др., 1987], что усугубляет гипоксию. Тяжесть гемической гипоксии обусловлена и нарушением микроциркуляции, к которым приводят изменения мембраны эритроцитов [Lipowsky H.H. et al., 1993]. Уже на 3-й день эксперимента возрастает количество ретикулоцитов, при этом увеличения содержания эритроидных клеток в красном костном мозге, а также в селезенке и печени не отмечается (см. табл. 2). Вероятно, усиление эритропоэза на этом этапе происходит за счет одновременного усиления пролиферации и выхода ретикулоцитов из кроветворных органов. С 7-го дня увеличение содержание ретикулоцитов сопровождается гиперплазией эритроидного ростка красного костного мозга и селезенки, о чем свидетельствует повышение количества эритроидных клеток в нем и активация экстрамедуллярного эритропоэза в селезенке. На 14-ые сутки количество ретикулоцитов, содержание эритроидных клеток в красном костном мозге и в селезенке достигает максимальных значений. В дальнейшем концентрация ретикулоцитов и количество эритроидных клеток в красном костном мозге и селезенке снижается, оставаясь выше исходных значений. Согласно литературным данным, эритропоэз может регулироваться уровнем оксида азота: NO может контролировать уровень экспрессии рецепторов к ферритину и трансферрину через активацию специфического белка [Oria R. et al., 1995; Richardson D.R. et al., 1995], способен оказывать влияние на эритроид-специфический ген экспрессии [Suhasini M. et al., 1995] или действовать на синтазу аминолевулиновой кислоты [Raffery S.P. et al., 1996]. Следовательно, стимуляция образования эритроцитов осуществляется не только вследствие возникновения гемической гипоксии. Повреждающее действие нитрита натрия на эритроциты не является единственным механизмом усиления гемолиза. Так, у животных опытных групп отмечается активация клеточных механизмов эритродиереза во все сроки нитритной интоксикации (табл. 3). Таблица 3Изменение показателей клеточных механизмов эритродиереза у крыс при хронической нитритной интоксикации Показатели Исходное 3 дня 7 дней 14 дней 21 день Макрофаги, не образующие розетки, % 73,64±1,63 49,73±3,62* 60,92±4,07* 53,00±2,50* 44,13±4,15* Продолжение табл. 3 Макрофаги, образующие розетки 1 типа, % 24,54±1,75 41,71 ±2,93* 31,62 ±3,30# 34,93 ±2,05* 46,80±3,29* Макрофаги, образующие розетки 2 типа, % 2,00±0,75 5,07±1,51* 6,23±1,17* 2,29±0,61# 8,07±1,42* Макрофаги без гемоглобиновых включений, % 74,45±1,41 53,47 ±2,96* 66,46 ±1,64*# 65,00 ±1,48* 53,47±1,47* Макрофаги с фагосомами, % 17,55±1,09 26,07 ±2,11* 20,88 ±1,03*# 21,00 ±1,04* 31,53±1,05* Макрофаги с диффузными гемоглобиновыми включениями, % 8,00±0,60 19,67 ±1,51* 12,54 ±1,55*# 14,00 ±1,20* 14,33±0,57* Увеличивается количество макрофагов, адгезирующих эритроциты, преимущественно за счет розеток 1-го типа. Одновременно повышается процент макрофагов с фагосомами и диффузными гемоглобиновыми включениями. Индекс адгезионно-фагоцитарной активности макрофагов повышен на 14-й и 21-й день эксперимента, индекс завершенного эритрофагоцитоза увеличен во все сроки наблюдения, максимально на 21-й день. Активация клеточного эритродиереза может быть связана как с изменениями со стороны эритроцитов, так и со стороны макрофагов. При окислительном стрессе у эритроцитов наблюдается нарушение асимметричного распределения мембранных фосфолипидов и выделение фосфотидилсерина в наружный слой [Sambrano G.R., Steinberg D., 1997]. Повреждения мембранных белков и цитоскелета при окислительном воздействии на эритроциты будут способствовать распознаванию макрофагами специфического антигена [Lutz H.U., 1981]. Эти изменения способны стимулировать эритрофагоцитоз, так как клетка будет восприниматься старой. Другим механизмом активации эритродиереза является влияние нитритов, свободных радикалов кислорода, оксида азота на активность макрофагов. Оксид азота через цГМФ и Ca(2+)/кальмодулин может оказывать влияние на систему цитоскелета макрофагов. Он способствует реорганизации актина псевдоподий, активируя первую стадию фагоцитоза (положительного хемотаксиса) [Ke X. et al., 2001]. Также NO оказывает стимулирующее влияние на адгезию макрофагов [Ke X. et al., 2001]. Через активацию гуанилатциклазы и увеличение цГМФ оксид азота может вызывать модификацию мембран лизосом, повышение их проницаемости и выход лизосомальных ферментов, то есть влияет на стадию переваривания фагоцитированных веществ [Покровский А.А., Тутельян В.А., 1976]. Показано, что снижение pH крови, которое наблюдается при гемической гипоксии, также стимулирует взаимодействие макрофагов с эритроцитами [Biondi C. et al., 2002]. Следовательно, нитриты прямо и опосредовано оказывают влияние на активность эритрофагоцитоза. Таким образом, полученные на первом этапе эксперимента результаты свидетельствуют о том, что длительное поступлении нитритов в концентрации 0,2 г/л в организм животных оказывает влияние на показатели эритроцитарной системы. Характер этого влияния зависит от длительности интоксикации. Наблюдаются трехфазные изменения концентрации эритроцитов и гемоглобина. Падение концентрации эритроцитов в начальные сроки воздействия на фоне необратимых (предгемолитических) изменений их формы свидетельствует об усилении процесса эритродиереза. Развивающееся в этих условиях активация эритропоэза, в основе которой лежит эритроидная гиперплазия красного костного мозга и селезенки, имеет компенсаторное значение, обеспечивая восстановление показателей эритроцитарного состава крови к концу эксперимента.^ Во второй серии эксперимента животным вводили альфа-токоферол на фоне нитритной интоксикации. Для подтверждения специфичности эффектов альфа-токоферола в исследовании была использована группа сравнения, в которой нитритная интоксикация вызывалась на фоне введения растительного масла. При нитритной интоксикации на фоне введения стерильного растительного масла со стороны эритроцитарной системы наблюдаются трехфазные изменения, сходные с изменениями при изолированном поступлении нитрита натрия в организм. На третьи сутки эксперимента содержание эритроцитов и концентрация гемоглобина снижаются. Во вторую фазу наблюдается восстановление показателей эритроцитарной системы до исходных значений и к 14-му дню развивается эритроцитоз. На 21-й день опыта содержание эритроцитов и концентрация гемоглобина возвращаются к исходному значению. До 14-го дня наблюдения средний объем эритроцита повышен, а средняя концентрация гемоглобина в эритроците снижена, что можно объяснить усиленным выходом ретикулоцитов, имеющих увеличенный объем, в циркуляцию. У животных, получающих нитрит натрия и инъекции растительного масла, отмечаются те же изменения кислотной и осмотической резистентности эритроцитов, что и на первом этапе эксперимента. У крыс при введении нитрита натрия и растительного масла наблюдаются существенные изменения поверхностной цитоархитектоники эритроцитов. С 3-го по 14-й день опыта количества дискоцитов снижается за счет увеличения количества как обратимо деформированных клеток, так и необратимо деформированных форм эритроцитов. На 21-й день показатели поверхностной цитоархитектоники эритроцитов возвращаются к исходным значениям. У животных, получающих нитрит натрия и растительное масло, наблюдается компенсаторное усиление эритропоэза во все сроки наблюдения. Уже на 3-и сутки эксперимента возрастает количество ретикулоцитов, достигая максимальных значений к 14-му дню. При введении альфа-токоферола как в дозе 15 мг/кг, так и в дозе 150 мг/кг интактным крысам содержание эритроцитов, гемоглобина, показатель гематокрита достоверно не изменяются весь период наблюдения (табл. 4). Существенных изменений морфометрических индексов не отмечается. Таблица 4Изменение показателей эритроцитарного состава крови у крыспри хронической нитритной интоксикации и введении альфа-токоферола Показатели Группа Исходное 3 дня 7 дней 14 дней 21 день Концентрация эритроцитов, Т/л ТФ 15 7,42±0,14 7,43±0,18 7,58±0,13 7,74± 0,17 7,51± 0,18 ТФ 150 7,45± 0,17 7,65±0,16 7,80± 0,14 7,65± 0,08 7,81± 0,13 К 7,80±0,12 7,29± 0,15* 7,75±0,12# 8,40±0,08*# 7,77±0,16# НН+ТФ15 7,90± 0,16 7,60±0,11 7,73±0,09 7,57±0,13 7,98±0,12# НН+ ТФ 150 7,55± 0,13 8,19± 0,14* 7,87± 0,14 7,66± 0,15 7,87± 0,10 Концентрация гемоглобина, г/л ТФ 15 137,80 ±2,11 133,30±2,78 136,20±2,97 137,6± 2,55 135,90±3,03 ТФ 150 143,30± 3,54 136,00±3,57 141,00±3,73 140,40±3,01 140,80±3,84 К 141,30± 2,18 135,10±1,45* 141,00±1,65# 149,50±1,63*# 143,30±2,32# НН+ТФ15 144,50 ±1,58 142,70 ±1,56 141,20 ±1,73 142,56 ±1,86 143,00 ±3,58 НН+ ТФ 150 140,20 ±2,42 144,00 ±2,93 140,30 ±4,18 133,90 ±1,74 139,20 ±1,78 Условные обозначения здесь и далее:1-я группа - 0,2% раствор нитрита натрия и внутримышечные инъекции стерилизованного растительного масла 2 раза в неделю – контроль (К).2-я группа – раствор нитрита натрия (НН) и внутримышечные инъекции альфа-токоферола в дозе 15 мг/кг (ТФ 15) два раза в неделю.3-я группа – раствор нитрита натрия (НН) и альфа-токоферол 150 мг/кг (ТФ 150) два раза в неделю.4-я группа – альфа-токоферол в дозе 15 мг/кг (ТФ 15) два раза в неделю.5-я группа – альфа-токоферол в дозе 150 мг/кг (ТФ 15) два раза в неделю.Альфа-токоферол в дозе 15 мг/кг при введении на фоне нитритной интоксикации, предотвращает развитие эритропении, содержание эритроцитов, концентрация гемоглобина достоверно не изменяются, морфометрические индексы эритроцитов на уровне исходных цифр (см. табл. 4). В дозе 150 мг/кг альфа-токоферол способствует развитию эритроцитоза на 3-й день, далее количество эритроцитов и гемоглобина возвращается к уровню интактных животных. Полученные результаты можно объяснить тем, что альфа-токоферол улучшает деформируемость и нормализует активность антиоксидантных ферментов эритроцитов после NO-индуцированного окислительного стресса [Yerer M.B., Avdogan S., 2004], препятствует аккумуляции нитритов и снижает активность NO-синтазы макрофагов [Jiang Q. et al., 2000]. Кроме того, альфа-токоферол тормозит процесс окисления липидов и тем самым противодействует токсическому влиянию гидроперекисей [Shimojo T., Otsuki K., 1981], стабилизирует мембраны путем взаимодействия с фосфолипидами мембран с образованием устойчивых комплексов [Архипенко Ю.В., 1977], вследствие чего этот витамин способен защищать эритроциты, как от спонтанного, так и от индуцированного гемолиза [Gultekin F. et al., 2001; Jaja S.I. et al., 2005]. Альфа-токоферол в дозе 15 мг/кг не вызывает существенных изменений кислотной