МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ

ОДЕСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

Гончарова

Л і л я В о л о д и м и р і в н а

УДК 612.466:616.36-0021:612.017.4:547.222

Патогенез порушень ниркових функцій при експериментальному токсичному гепатиті, індукованому чотирихлористим вуглецем

14.03.04 – патологічна фізіологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня
кандидата медичних наук

Одеса – 2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Одеському державному медичному університеті МОЗ України.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор,

заслужений діяч науки та техніки України,

ГОЖЕНКО Анатолій Іванович

Одеський державний медичний університет

МОЗ України, завідувач кафедри

загальної та клінічної патофізіології

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор

Сервецький Костянтин Леонідович,

Одеський державний медичний університет

МОЗ України, завідувач кафедри інфекційних хвороб

з епідеміологією

доктор медичних наук, професор

Роговий Юрій Євгенович

Буковинський державний медичний університет

МОЗ України, професор кафедри фізіології

Провідна установа: Інститут експериментальної патології, онкології і

радіобіології ім. Р.Є. Кавецького НАН України, відділ фізико-хімічних механізмів сорбційної детоксикації, м. Київ

Захист дисертації відбудеться „7”лютого 2007 року о 13.00 годині на засіданні спеціалізованної вченої ради Д 41.600.01 при Одеському державному медичному університеті МОЗ України (65082, м. Одеса, пров. Валіховський 2).

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Одеського державного медичного університету (65082, м. Одеса, пров. Валіховський 3).

Автореферат розісланий „5” січня 2007 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради

к.мед.н., доцент В.В. Годован

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми Відомо, що зниження ефективності механізмів, які забезпечують водно-сольовий гомеостаз у пацієнтів з цирозом печінки (ЦП) та гепатитом, має вторинний характер щодо відношення до основного захворювання і залежить від ступеня важкості патологічних змін паренхіми печінки (Квасницька О.Б., 2004; Moller S, 2004; Henriksen J.H., 2005). Разом з тим, несприятливий прогноз розвитку ЦП обумовлений у тому числі розвитком ниркової недостатності внаслідок порушення ниркового кровообігу (Moreau R, Lebrec D., 2004). Тому зміни внутрішньоорганної гемодинаміки нирок є одними з найбільш ранніх діагностичних критеріїв функціональної недостатності печінки (Yalniz M. et al., 2003; Barada K., 2004). Сукупність порушень функціонального стану нирок при патології печінки відзначається як гепаторенальний синдром (ГРС). Встановлено, що в патогенезі ГРС провідна роль відводиться активації ренін-ангіотензинової системи (РАС) (Hayes P.C. et al., 1998) та також перебудові функціонального стану осморецепторів печінки і центральної нервової системі (Castellano G. et al., 1994).

В останні роки з’являються дані щодо участі в патогенезі ГРС системи оксиду азоту (Turkau C. et al., 2004). Між тим, відмічені фактори є суттєвим колом регуляції гепаторенальних міжорганних механізмів забезпечення водно-сольової рівноваги в організмі (Ye V. Z. C., Duggan K. A.(2), 2000). Але стан ниркових функцій та внутрішньониркових гуморальних систем ауторегуляції на ранніх етапах патологічних змін печінки досліджені недостатньо, тому що розвиток ГРС частіше розглядають як наслідок довгострокових постійних патологічних процесів зі змінами функціонального стану печінки (Guevara M., Rodes J., 2005). Так, практично не вивчено стан основних ниркових процесів (клубочкової фільтрації та канальцевої реабсорбції), особливо при різних станах водно-сольового обміну, тобто за умов функціонального навантаження. Тоді як відомо, що початкові порушення функції нирок можливо виявити лише за умов роботи органа у різних режимах, тобто при адаптаційних реакціях. Такий підхід щодо показників функціонального стану нирок із змінами регуляторних систем дозволить детально описати механізми формування ГРС.

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дослідження виконувалися в межах планового наукового напрямку науково-дослідницької роботи Одеського державного медичного університету МОЗ України “Молекулярно-генетичні та екологічнозалежні механізми розвитку пухлин репродуктивної системи: шляхи удосконалення, діагностики, лікування і профілактики” (№ державної реєстрації 0102U006588). Дисертант є співвиконавцем зазначеної теми.

Мета і задачі дослідження. Метою дисертаційної роботи було зясування патогенезу ренальних дисфункцій, за умов комбінованого токсичного ураження печінки при індукованому водному та сольовому діурезі.

Задачі дослідження:

1. Зясувати функціональний стан нирок щурів через 24 год після одноразового введення чотирихлористого вуглецю за умов індукованого діурезу (водного та сольового).

2. Зясувати особливості функціонального стану нирок щурів, які підпали під комбінований вплив чотирихлористого вуглецю та сулеми за умов індукованого діурезу.

3. Визначити особливості функціонального стану нирок та печінки токсично уражених щурів та тлі дії блокатору ангіотензинконвертуючого ферменту за умов індукованого діурезу.

4. Визначити та дослідити особливості стану циклу оксиду азоту за умов надходження чотирихлористого вуглецю та сулеми в організм білих щурів.

5. Провести дослідження морфологічних змін нирок та печінки токсично уражених щурів.

Об’єкт дослідження – функціональний стан нирок та структурні особливості ниркової та печінкової тканин токсично уражених тварин.

Предмет дослідження – патогенетичні механізми ренальних дисфункцій в початковий період токсичного ураження печінки за умов індукованого діурезу.

Методи дослідження – патофізіологічні, біохімічні, гістологічні, статистичні.

Наукова новизна отриманих результатів. На підставі оцінки результатів комплексного дослідження вперше визначено, що зміни функції нирок реєструються вже в початковий період пошкодження паренхіми печінки, індукованого введенням чотирихлористого вуглецю. Вперше визначено, що комбінований вплив дихлориду ртуті та чотирихлористого вуглецю посилює прояви ренальних дисфункцій. Визначено, що порушення функціонального стану нирок в експериментальних моделях ГРС мають помірний характер і обумовлені, як прямим впливом ксенобіотиків на паренхіму печінки та нирок, та також на механізми регуляції їх діяльності, включаючи РАС та цикл оксиду азоту. За даними морфологічних та гістохімічних методів дослідження вперше встановлено, що за патологічних змін тканин печінки, які були індуковані чотирихлористим вуглецем, спостерігається зниження активності NO-синтази в паренхімі нирок на тлі суттєвого посилення активності NO-синтазного ланцюга циклу оксиду азоту в печінці при зростанні виведення нирками ендогенних нітратів, що свідчить про активацію синтезу оксиду азоту в печінці в початковий період її токсичного ураження.

Вперше встановлено, що блокада РАС при призначенні каптоприлу за умов одноразового введення чотирихлористого вуглецю збільшує ступінь порушень функції нирок, що вказує на роль РАС щодо розвитку адаптаційних реакцій цього органу як на прямий пошкоджуючий вплив чотирихлористого вуглецю, так і на порушення гепаторенальних міжорганних механізмів регуляції водно-сольового обміну.

Науково-практичне значення отриманих результатів. Одержані в роботі результати досліджень конкретизують та доповнюють існуючі уявлення щодо патогенезу ГРС. Отримані дані свідчать про те, що розвиток ГРС є наслідком не тільки прямих ушкоджень паренхіми печінки, але і обумовлений перебудовою гуморальних механізмів регуляції водно-сольового обміну. Обґрунтовано, що при експериментальній патології печінки ознаки ГРС найбільш яскраво виявляються за умов індукованого діурезу, а це насамперед обґрунтовує доцільність використання навантажувальних проб (водної та сольової) у діагностиці функціонального стану токсично уражених нирок для виявлення найбільш інформативних ознак патології: зміни величин клубочкової фільтрації, ниркового функціонального резерву, екскреції білка, осмотично активних речовин та нітритів та є теоретичним підґрунтям подальшої розробки діагностичних методик щодо виявлення початкових проявів ГРС.

Результати роботи впроваджені в навчальний процес на кафедрі загальної та клінічної патологічної фізіології Одеського державного медичного університету, кафедрах патологічної фізіології Тернопільського державного медичного університету ім. І.Я. Горбачевського, Дніпропетровської державної медичної академії, Буковинського державного медичного університету.

Особистий внесок дисертанта. Автором проведено патентно-інформаційний пошук, обґрунтування схем дослідження, налагоджування експериментальних моделей, вибір обсягів та методів дослідження. Дисертант самостійно здійснював дослідження, статистичну обробку, аналіз, узагальнення та інтерпретацію отриманих результатів, сформульовав основні положення та висновки дисертації. Автор висловлює щиру подяку головному науковому співробітнику УкрНИИ медичної реабілітації і курортології професору Б.А. Насібулліну за консультування та допомогу у дослідженнях.

Апробація результатів дисертації. Основні положення дисертаційної роботи були оприлюднені на наукових конференціях молодих вчених та спеціалістів: на Наукової конференції „ІІІ Читання ім. В.В. Підвисоцького” (Одеса, 2004), на ІV національному конгресі патофізіологів України з міжнародною участю „Фундаментальні аспекти сучасної медицини” (Чернівці, 2004), на Наукової конференції „ІV Читання ім. В.В. Підвисоцького” (Одеса, 2005), на ХІ Всеукраїнській науково-практичній конференції “Сучасні досягнення валеології та спортивної медицини” (Одеса, 2005), на Міжнародній науковій конференції в межах року Росії в Україні „Гомеостаз: фізіологія, патофізіологія, фармакологія і клініка” (Одеса, 2005).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 8 наукових робіт, з них 4 наукові статті у фахових виданнях ВАК України, 4 – тези доповідей на наукових конференціях та з’їздах.

Обсяг і структура дисертації. Дисертаційну роботу викладено на 174 сторінках машинописного тексту. Вона складається зі вступу, огляду літератури, опису матеріалів і методів дослідження, трьох розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів досліджень, заключення, висновків. Текст дисертації ілюстровано 64 таблицями та 20 рисунками, список літератури містить 165 джерел, з них 123 - іноземні.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи досліджень Експериментальні дослідження проведені на кафедрі загальної та клінічної патофізіології Одеського державного медичного університету із дотриманням вимог положення „Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментальних та інших наукових цілей”. Комісією Одеського державного медичного університету з питань експертизи біоетики (протокол №105а; від „05” травня 2006 р.) порушень у проведені дослідів на тваринах не виявлено. Дослідження проведені на 210 білих безпородних щурах-самцях з вагою тіла 230-250 г, вивчали: 1) функцію нирок у інтактних щурів; 2) вплив чотирихлористого вуглецю (CCl4) на функцію нирок; 3) вплив дихлориду ртуті (HgCl2) (0,1 мг/100 г від маси тіла) на функцію нирок щурів; 4) вплив комбінованої дії CCl4 та HgCl2 на функцію нирок щурів; 5) функцію нирок у щурів на тлі введення каптоприлу; 6) функцію нирок у щурів, яким вводили CCl4 и каптоприл; 7) функцію нирок у щурів, яким вводили каптоприл на тлі комбінованої інтоксикації HgCl2 (0,1 мг/100 г від маси тіла) та CCl4.

Усі дослідження на щурах проводилися за умов індукованого діурезу (Гоженко А.І., 1994). Вивчали осморегулюючу та екскреторну функцію, динаміку змін кліренсу креатиніну, канальцевий транспорт осмотично активних речовин (ОАР), концентраційну здатність нирок, ступінь протеїнурії, функціональну спроможність нирок, щодо регуляції обміну нітритів та нітратів за умов індукованого (водного та сольового) діурезу. Індукований діурез: водне навантаження – відстояну, підігріту до 37 0С водопровідну воду вводили внутрішньошлунково металевим зондом у об’ємі 5% від маси тіла тварини. Сольове (осмотичне) навантаження: 3% розчин хімічно чистого хлориду натрію вводили внутрішньошлунково металевим зондом із розрахунку 5% від маси тіла. Сечу збирали впродовж наступних 2 год у метаболічних клітках. Після збору сечі проводили евтаназію тварин шляхом швидкої декапітації під легкою ефірною анестезією. Біохімічному дослідженню підлягали біологічні рідини організму – плазма крові та сеча. В отриманих зразках плазми крові і сечі проводили аналіз хімічного складу за наступними методиками: загальний білок у сечі визначали фотометрично (довжина хвилі 590 нм) на “СФ-46” („Ломо”, виробництво Росія) сульфосаліциловим методом (Михеева А.И. и соавт., 1969); креатинін плазми крові і сечі визначали також фотометрично на “СФ-46” (довжина хвилі 520 нм) за реакцією з пікриновою кислотою (Рябов С.И. и соавт., 1979); осмоляльність сечі та плазми крові визначали загальноприйнятим кріоскопічним методом на осмометрі „3Д3” (виробництво США) (Рябов С.И. и соавт., 1979), концентрацію нітритів, нітратів та сечовини у плазмі крові і сечі визначали фотометрично (довжина хвилі 540 нм) за методикою, запропонованою Н.Л. Емченко (1994).

Розрахунки показників функціонального стану нирок проводили за формулами, запропонованими Ю.В. Наточіним (1974), О. Шюк (1981), та А.І. Гоженко (1987). Вивчення впливу інгібіції ангіотензин-конвертуючого ферменту (АКФ) на діяльність нирок щурів проводили за умов внутрішньочеревного (в/ч) введення водного розчину каптоприлу („Дарниця”, Україна ) в дозі 1 мг на 100 г від маси тіла (одноразово) впродовж 2 діб. Останнє введення – за 24 год до навантажувальних проб. Токсичне ураження печінки викликали підшкірним введенням CCl4 (0,5 мл на 100 г від маси тіла) за 24 год до навантажувальних проб; токсичну нефропатію моделювали одноразовим підшкірним введенням водного розчину сулеми (HgCl2 – 0,1 мг на 100 г від маси тіла) за 3 доби до навантажувальних проб за методом запропонованим проф. Б.А. Пахмурним (1980). Комбіноване порушення функції нирок (токсичну нефропатію) провокували введенням HgCl2 (0,1 мг на 100 г від маси тіла) за 3 доби до навантажувальних проб і CCl4 (0,5 мл на 100 г від маси тіла) за 24 год до навантаження. Вплив каптоприлу на розвиток токсичної нефропатії вивчали на тлі в/ч введення водного розчину каптоприлу (1 мг на 100 г від маси тіла) впродовж 2 діб, останнє введення – за 24 год до навантаження. Морфологічні дослідження нирок та печінки проводили після їх вилучення і занурення в ізотонічний розчин хлориду натрію, з подальшою фіксацією у нейтральному 40% розчині формаліну. Для виконання гістологічних методів дослідження брали шматочки щойно вилученої нирки (її центральну частку) та печінки. Зрізи товщиною 5-7 мкм готували на мікротомі на препаратах, що забарвлювали гематоксилін-еозином (Саркисов Д.С., 1996). На зрізах вивчали зміни в структурній організації нефрону, стан клітин мозкової та кіркової речовин ниркового клубочку, щільність взаємоприлягання сусідніх клітин, епітелій проксимальних та дистальних звивистих канальців, стан ендотелію судинного русла клубочкового апарату, канальцевої ланки нефронів та інтерстиційної тканини. Активність цитохромоксидази (ЦХО) визначали загальноприйнятим гістохімічним методом (Burstone, 1959). Вивчали НАДФ-Н диафразу, як маркер активності NO-синтази (Д.Е. Каржевський, 1996). Отримані дані обробляли математично програмами „Exel-7” та „Biostat” (США). Статистичний аналіз отриманих результатів проводили за загальноприйнятою методикою з використанням критерію Ст'юдента.

Результати досліджень та їх обговорення. При гістологічних дослідженнях через 24 год після введення CCl4 було видно, що виникають глибокі некробіотичні зміни в паренхімі печінки з одночасним зменшенням активності ЦХО та ознаками підвищення активності NO-синтази. Таким чином, наступні дослідження функціонального стану нирок проводили у щурів з ознаками токсичного гепатиту, що відповідає даним літератури (Ю.І. Губський, 1989). Встановлено, що за умов водного навантаження CCl4 викликає підвищення діурезу майже на 17% одночасно зі збільшенням протеїнурії, яка зростає удвічі (табл.1).

Таблиця 1

Функціональний стан нирок щурів через добу після введення CCl4

у дозі 0,5 мл/100 г від маси тіла при водному навантаженні, М±m, (n=10)

Показники | Контроль | Дослід

Діурез, мл/год | 1,64±0,13 | 1,93±0,16

Екскреція білка, мг/год | 0,067±0,005 | 0,146±0,012*

Концентрація креатиніну, мкмоль/л | 1109±92 | 1998±165*

Екскреція креатиніну, мкмоль/год | 1,82±0,15 | 3,87±0,32*

Концентрація нітритів, мкмоль/л | 1,96±0,16 | 1,38±,12*

Екскреція нітритів, мкмоль/год | (3,25±0,27) x 10-3 | (2,64±0,22) x 10-3

Концентрація нітратів, мкмоль/л | 4,24±0,35 | 6,16±0,52*

Екскреція нітратів, мкмоль/год | 0,007±0,001 | 0,012±0,01*

Осмоляльність сечі, мосмоль/кг Н2О | 125±11 | 171±14*

Екскреція ОАР, мосмоль/год | 0,20±0,02 | 0,33±0,03*

Примітки у табл. 1-2:

p – показник вірогідності міжгрупових відмінностей;

n – число спостережень;

* – p<0,01.

Одночасно зареєстровано зростання екскреції креатиніну на 80%. Поряд з цим, достовірно зменшується концентрація нітритів у сечі майже на 50%, з такою ж тенденцією з боку їх екскреції, тоді як концентрація (на 45%) та екскреція нітратів (на 70%) достовірно збільшувалися. Крім того, виявили ознаки порушення здатності нирок до осмотичного розведення сечі: осмоляльність сечі зростала майже на 50%, а екскреція ОАР на 65%. Таким чином, можна констатувати, що за умов водного діурезу виявляються ознаки порушення функції нирок, про що свідчать в першу чергу зростання протеїнурії та порушення осмотичного розведення сечі. У порівнянні з показниками водного діурезу після сольового навантаження (табл.2) у группі контрольних щурів достовірно (р<0,001) зменшувався діурез, збільшувались концентрація, екскреція креатиніну, нітратів та осмоляльність сечі. Сольове навантаження у щурів, яким вводили ССl4, призводило до зменшення діурезу та осмоляльності сечі. Між тим, були виявлені суттєві відмінності щодо інших показників: достовірно вищими, більш ніж в 2 рази, були показники концентрації та екскреції білка, різко зростала концентрації та екскреція нітратів і, навпаки, удвічі зменшувалось виведення нітритів.

Таблиця 2

Функціональний стан нирок щурів через добу після введення CCl4

у дозі 0,5 мл/100 г від маси тіла при сольовому навантаженні, М±m (n=10)

Показники | Контроль | Дослід

Діурез, мл/год | 0,89±0,08 | 0,82±0,07

Концентрація білка, мг/л | 0,060±5 | 0,119±9*

Екскреція білка, мг/год | 0,051±0,004 | 0,097±0,008*

Концентрація креатиніну, мкмоль/л | 3004±250 | 3796±316

Екскреція креатиніну, мкмоль/год | 2,65±0,22 | 3,12±0,26

Концентрація нітритів, мкмоль/л | 5,03±0,42 | 2,24±0,19*

Екскреція нітритів, мкмоль/год | (4,46±0,37) x10-3 | (1,85±0,15) x 10-3*

Концентрація нітратів, мкмоль/л | 20,68±2,08 | 250,24±21,05*

Екскреція нітратів, мкмоль/год | 0,018±0,002 | 0,205±0,017*

Осмоляльність сечі, мосмоль/кг Н2О | 806±65 | 803±67

Екскреція ОАР, мосмоль/год | 0,72±0,06 | 0,65±0,05

При сольовому навантаженні також зберігаються ознаки пошкодження нирок (протеїнурія), поряд з суттєвими відмінностями, які спостерігаються з боку ниркових механізмів обміну ендогенних нітратів та нітритів. Виявлені порушення функції нирок обумовили розвиток ретенційної азотемії із зростанням в плазмі крові креатиніну, сечовини. Цікавим було те, що при водному навантаженні рівень клубочкової фільтрації у щурів після введення ССl4 зростав, тоді як при сольовому навантаженні – зменшувався з 719±61 мкл/хв до 570 ±48 мкл/хв (р<0,01). На наш погляд, це свідчить про те, що частина нефронів під дією ССl4 пошкоджується що компенсується включенням функціонального ниркового резерву (ФНР) при водному діурезі, але додаткове підвищення, яке характерно для сольового навантаження, не відбувається, що свідчить про виснаження ФНР. З метою вивчення комбінованого впливу на нирки класичних нефротоксикантів ССl4 та HgCl2 досліджували функцію нирок після введення HgCl2 у дозі 0,1мг на кг/м.т. Показано, що на цей час у тварин спостерігаються деяки нефротоксичні ефекти, головним з яких було зростання концентрації та екскреції білка у сечі майже в 2 рази (табл.3). Введення на цьому фоні HgCl2 викликало більш суттєві порушення функції нирок, які також мали свої особливості у порівнянні з поодинокою дією цих речовин. Так, зростала протеїнурія, зменшувалися осмоляльність сечі на 23%, екскреція ОАР та концентрація сечовини, разом з цим, збільшувались концентрація та екскреція нітратів майже в 3 рази, можливо як фактор пошкодження нефронів.

Таблиця 3

Функціональний стан нирок щурів за умов впливу HgCl2

та комбінованої дії CCl4+HgCl2 при водному навантаженні М±m (n=10)

Показники | Контроль | HgCl2 | CCl4+HgCl2

Діурез, мл/год | 1,64±0,13 | 1,83±0,15 | 2,26±0,19

p1<0,05

Концентрація білка, мг/л | 0,041±3 | 0,063±6

p<0,05 | 0,090±8

p1<0,01

Екскреція білка, мг/год | 0,067±0,005 | 0,115±0,009

p<0,01 |

0,204±0,017

p1<0,01

p2<0,01

Концентрація нітратів, мкмоль/л | 4,24±0,35 | 12,46±1,11

p<0,01 |

33,24±2,76

p1<0,01

p2<0,01

Екскреція нітратів, мкмоль/год | 0,007±0,001 | 0,023±0,02

p<0,01 |

0,075±0,006

p1<0,01

p2<0,01

Осмоляльність,

мосмоль/кг Н2О | 125±11 | 104±8 | 102±9

Екскреція ОАР,

мосмоль/год | 0,20±0,02 | 0,19±0,02 | 0,23±0,02

Концентрація сечовини, ммоль/л | 77,5±6,4 | 62,5±5,2 | 60,2±5,3

Примітки у табл.3-4:

Р - показник вірогідності відмінностей між даними I і ІІ груп;

p1 – показник вірогідності відмінностей між даними I і ІІІ груп;

p2 – показник вірогідності відмінностей між даними II і IІІ груп.

Таким чином, на протязі 24 год після введення з боку нирок виявляються ознаки пошкодження, яки можна віднести до проявів ГРС. Треба зазначити, що за умов введення HgCl2 і CCl4 спостерігалося зростання структурних порушень епітелію канальців нефрону та печінки, а саме: в кірковій речовині нирки визначалися однорідні зернисті конгломерати, ендотеліоцити клубочків мали пікнотичні ядра. Проксимальні канальці були майже цілком зруйновані; дистальні канальці – з наявністю в просвітах однорідних мас; інтерстицій – з наявністю крововиливів. Гістологічне дослідження печінки щурів, які підлягали комбінованому впливу HgCl2 і CCl4, виявило гепатоцити з безліччю вакуолею в цитоплазмі, майже до її руйнування; ядра гепатоцитів були збільшені в розмірах, набряклі. Разом з цим, визначалися білкові та лімфоїдні інфільтрати навколо центральних вен, яки були розширені, зі значним стоншенням стінки, заповнені кров'ю.

Враховуючи, що до розвитку ГРС велика роль відводиться активації РАС, нами проведені дослідження впливу блокаторів РАС (каптоприлу) на функцію нирок у щурів після введення ССl4.

Раніше нами показано, що каптоприл впливає на функцію нирок интактних щурів: збільшує діурез при водному та осмотичному навантаженні, з одночасним збільшенням екскреції нітритів, ОАР як при водному, так і при сольовому діурезі, між тим на клубочкову фільтрацію каптоприл впливає протилежним чином.

Між тим, введення каптоприлу суттєво впливало на функцію нирок токсично уражених щурів (табл.4). Можливо, зменшення екскреції ОАР, та зростання концентрації креатиніну в сечі, майже в 4 рази – є наслідком посилення канальцевої реабсорбції осмолітів, оскільки канальцеве завантаження ОАР у даній серії досліджень суттєво вище, ніж у групі контролю. У той же час, ретенція ОАР не викликає суттєвого приросту осмоляльності позаклітинної рідини організму. Ми вважаємо, що особливість осморегулюючої функції нирок тварин, що одержували CCl4 на тлі призначення каптоприлу, полягає в тому, що постійна концентрація ОАР у позаклітинній рідині організму забезпечується адекватними темпами реабсорбції води.

Сукупність приведених фактів свідчить про важливу роль РАС в патогенезі порушень водно-сольового обміну, індукованих CCl4. Призначення каптоприлу, за умов печінкової недостатності, можливо, не тільки знижує темпи продукції ангіотензіну-II, але модулює активність нейрогуморальної ланки керування еферентними механізмами підтримки осмотичного гомеостазу.

Таблиця 4

Вплив каптоприлу на функціональний стан нирок щурів

при введенні CCl4 і HgCl2+CCl4при сольовому навантаженні, М±m (n=10)

Показники | Контроль

+каптоприл | CCl4

+каптоприл | CCl4+HgCl2

+каптоприл

Діурез, мл/год | 2,32±0,19 |

0,95±0,08

p<0,01 | 1,03±0,08

p1<0,01

Концентрація білка, мг/л | 0,058±5 | 0,180±17

p<0,01 |

0,106±9

p1<0,01

p2<0,01

Екскреція білка, мг/год | 0,134±0,012 |

0,171±0,016

p<0,05 | 0,109±0,009

p2<0,01

Концентрація креатиніну, мкмоль/л | 1045±87 |

4560±380

p<0,01 |

1968±167

p1<0,01

p2<0,01

Концентрація нітратів, мкмоль/л | 6,12±0,51 |

304,45±24,33

p<0,01 | 215,64±18,21

p1<0,01

Осмоляльність сечі, мосмоль/кг Н2О | 653±55 | 738±62 |

707±59

Екскреція ОАР, мосмоль/год | 1,49±0,12 |

0,70±0,07

p<0,05 | 0,72±0,07

p1<0,05

Разом з цим, CCl4, на фоні гепатотоксичної дії викликає порушення функції нирок, як за механізмом ГРС с участю РАС, так і пошкоджуючого впливу на паренхіму нирок, в першу чергу, проксимальних канальців. Уражена нирка більш чутлива до інших нефротоксичних речовин, зокрема HgCl2. Головними проявами ГРС при токсичному гепатиті, індукованому ССl4 – є порушення екскреторної та осморегулюючої функції нирок, що впливає на перебіг захворювання.

ВИСНОВКИ

У дисертації наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення наукового завдання, що полягає у визначенні патогенетичних механізмів порушень функціонального стану нирок щурів за умов токсичного ураження нирок та печінки, та зроблено наступні висновки.

1. Виявлено, що введення ССl4 викликає помірні патогенні зміни діяльності нирок у початковий період інтоксикації: збільшення виділення нирками білка і нітратів та відсутність функціонального ниркового резерву.

2. Встановлено, що через 24 год після одноразового введення щурам ССl4 в дозі 0,5 мл на 100 г маси тіла реєструються морфологічні ушкодження тканини печінки і помірні порушення нирок, особливо епітелію проксимального сегменту нефрону.

3. При комбінованому впливі досліджуваних ксенобіотиків (HgCl2 і CCl4) спостерігається подальше посилення протеїнурії на тлі підвищення виведення нирками нітратів та зменшення – нітритів. Знижується ефективність ниркових механізмів, спрямованих на виведення надлишкових кількостей рідини й ОАР при водному та сольовому навантаженні.

4. Показано, що за умов комбінованого введення HgCl2 і CCl4 відбувається збільшення ступеня структурних порушень паренхіми печінки та епітелію канальців нефрону, ніж при введенні кожного із сполук.

5. Введення каптоприлу протягом 2-х днів у дозі 1 мг на 100 г маси тіла впливає на функціональний стан нирок здорових щурів та тварин, яким вводили CCl4, CCl4+HgCl2. Найбільші зміни виявлені з боку діурезу та клубочкової фільтрації, які мають різноспрямований характер при водному та сольовому навантаженні, що підтверджує участь РАС у патогенезі токсичної нефропатії, індукованої HgCl2 та після введення CCl4. Каптоприл порушує функцію нирок у інтактних щурів та змінює їх адаптаційні механізми при патології індукованої CCl4, HgCl2 та їх сумісному використанні.

6. Токсична нефропатія, індукована CCl4, супроводжується порушенням екскреторної та осморегулюючої функцій нирок внаслідок пошкодження ниркових клубочків та канальців, за участю змін в обміні оксиду азоту та активності РАС.

Перелік опублікованих праць за темою дисертації

1. Гончарова Л.В., Доломатова О.О., Насібуллін Б.А.. Порушення функціонального стану нирок щурів після введення чотирихлористого вуглецю // матеріали IV національного конгресу патофізіологів України з міжнародною участю „Клінічна експериментальна патологія”.-2004.- Т.3, № 2. - С. 432-434. (вклад автора: пошук літератури, проведення дослідів, формулювання висновків, оформлення статті).

2. Гистохимическая характеристика процессов образования оксида азота в тканях почек и печени при интоксикации разной природы / Насибуллин Б.А., Гоженко А.И., Пыхтеев Д.М., Доломатов С.И., Гончарова Л.В., Холодкова Е.Л.. // Вісник морфології.- 2004.- № 10. - С.102-105. (вклад автора: пошук літератури, проведення дослідів, оформлення таблиць та статті, обробка одержаних результатів).

3. Структурные последствия действия соединений ртути элиминировано и в сочетании с четыреххлористым углеродом на организм крыс / Насибуллин Б.А., Гоженко А.И., Пыхтеев Д.М., Гончарова Л.В. // Вісник морфології.- 2005.- № 11 (1). - С.18-21. (вклад автора: виконання біохімічних досліджень сечі та крові, обробка одержаних результатів).

4. Гончарова Л.В., Кузьменко І.А. Осморегулирующая функция почек при токсических нефропатиях, индуцированных четыреххлористым углеродом // Актуальні проблеми транспортної медицини. – 2006. - №2 (4). – С.43-47. (вклад автора: виконання біохімічних досліджень сечі та крові за умов дії чотирихлористого вуглецю, статистична обробка та розрахунок отриманих даних).

5. Гончарова Л.В. Функциональное состояние почек белых крыс в условиях токсического поражения печени четыреххлористым углеродом // Матеріали „ІІІ Читань ім. В.В.Підвисоцького”. – Одеса, 2004. - С. 29.

6. Гончарова Л.В. До питання моделювання гепаторенального синдрому у щурів // Матеріали „ІV Читань ім. В.В.Підвисоцького”. – Одеса, 2005. - С. 34.

7. Гончарова Л.В. О патогенезі порушень осморегулюючої функції нирок у щурів при експериментальному гепаторенальному синдромі // Тези доповід. ХI Міжнародна науково–практична конференція „Сучасні досягнення спортивної медицини, лікувальної фізкультури та валеології”. – Одеса, 2005.–С. 84.

8. Гончарова Л.В. Особенности осмотического гомеостаза у крыс при токсическом поражении печени // Тези доповід. ІI Міжнародна науково–практична конференція „Гомеостаз: фізіологія, патологія, фармакологія і клініка” – Одеса, 2005. – С. 121-122.

АНОТАЦІЯ

Гончарова Л.В. Патогенез порушень ниркових функцій при експериментальному токсичному гепатиті, індукованому чотирихлористим вуглецем. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.04 – патологічна фізіологія. – Одеський державний медичний університет МОЗ України, Одеса, 2006.

Дисертація присвячена вивченню механізмів порушень функціонального стану нирок, особливостям змін морфологічних структур нирок та печінки щурів за умов впливу токсичних речовин та на тлі розвитку гепаторенального синдрому (ГРС). Усі дослідження на токсичноуражених тваринах були проведені за умов індукованого діурезу (водного та сольового). Вивчено порушення основних ниркових процесів (фільтрації, реабсорбції) та функцій (осморегулюючої, екскреторної). Досліджено особливості ниркового обміну нітритів ендогенного походження. При створенні моделі гострої інтоксикації встановлені найбільш суттєві порушення функції нирок в 1 добу після ураження, а саме збільшення виділення нирками білка (на 50%) і нітратів (на 40%) при відсутності функціонального ниркового резерву, за наявністю цих порушень через 3 доби. Разом з цим, більш суттєві функціональні зміни зафіксовані у щурів цієї групи, а саме: зменшення швидкості клубочкової фільтрації, майже в 3 рази та порушення канальцевої реабсорбції. Між тим, у цьому ж періоді (і в цих же групах) показники змін клубочкової фільтрації та виведення нітритів мають позитивну динаміку. Виявлені морфологічні зміни у вигляді зернистої деструкції в проксимальних звивистих канальцях, наявність воскоподібного некрозу в проксимальних та дистальних звивистих канальцях та виразні структурні порушення тканини печінки.

Ключові слова: нирки, печінка, токсичне ураження, осморегулююча, екскреторна функції, оксид азоту, щури.

АННОТАЦИЯ

Гончарова Л.В. Патогенез нарушений почечных функций при экспериментальном токсическом гепатите, индуцированным четыреххлористым углеродом. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.04 – патологическая физиология. – Одесский государственный медицинский университет МЗ Украины, Одесса, 2006.

В работе впервые проведены исследования механизмов нарушений почечных процессов (фильтрации, реабсорбции) и почечных функций (осморегулирующей, экскреторной); особенностей морфологических изменений почечной и печеночной ткани у животных после острого однократного введения токсических веществ, на фоне развития гепаторенального синдрома.

Исследования выполнялись на 210 белых беспородных крысах-самцах, массой 230-250 г. Изучали функцию почек интактных крыс; функцию почек в условия действия четыреххлористого углерода (СCl4), сулемы (HgCl2) (0,1 мг/100 г), каптоприла, CCl4 и каптоприла, каптоприла на фоне комбинированной интоксикации HgCl2 и CCl4 в условиях индуцированного диуреза (водной нагрузки – в объеме 5 % от массы тела и осмотической нагрузки – 3 % раствором хлоридом натрия, в объеме 5 % от массы тела животного). При гистологических исследованиях через 24 часа после введения СCl4 обнаружены глубокие некробиотические изменения в паренхиме печени с уменьшением активности цитохромоксидазы и признаки повышения NO-синтазы. Последующие исследования морфофункционального состояния почек проводили у крыс с признаками токсического гепатита. Показано, что интоксикация CCl4, в условиях водной нагрузки, вызывает повышение диуреза, протеинурию (более чем на 50%), увеличение экскреции креатинина. Вместе с тем, концентрация и экскреция нитритов в моче уменьшается, а нитратов – увеличивается на 40%. Следовательно, в условиях водного диуреза нами выявлены признаки нарушения функции почек, а именно: протеинурия и нарушение осмотического разведения мочи. При солевой нагрузке признаки повреждения почек (протеинурия) – сохраняются, наряду с существенными отличиями, которые характеризуют почечные механизмы обмена эндогенных нитратов и нитритов. Выявленные нарушения функции почек обусловили развитие ретенционной азотемии и увеличение в плазме крови креатинина, мочевины. Вместе с тем, в условиях комплексного введения HgCl2 и ССl4 выявлены существенные нефротоксические эффекты, одним из которых была выраженная протеинурия, увеличение диуреза, уменьшение осмолярности мочи, экскреции осмотически активных веществ, концентрации и экскреции фосфатов, как при водной, так и при солевой нагрузках. Необходимо отметить, что в условиях поступления HgCl2 и CCl4 обнаружены четкие структурные нарушения эпителия канальцев нефрона и ткани печени. Введение каптоприла вызывало протеинурию, увеличение экскреции нитратов, уменьшение экскреции креатинина и уменьшение осмолярности мочи, что в первую очередь связано с изменением клубочковой фильтрации, которая уменьшалась при водной, и увеличивалась при солевой нагрузке у крыс после введения ССl4.

Полученные данные позволяют заключить, что ССl4 уже в начальном периоде заболевания вызывает нарушения функции почек, что обусловлено прямым повреждением почечных клубочков и канальцев. В патогенезе нарушений почечных функций принимает участие и ренин-ангиотензиновая система, которая меняет реакцию почек, в том числе и на введение HgCl2. В целом, гепаторенальный синдром является как следствием повреждения, так и изменением регуляторных влияний на почки.

Ключевые слова: почки, печень, токсическое поражение, осморегулирующая, экскреторная функция, оксид азота, крысы.

SUMMARY

Goncharova L.V. Pathogenesis of malfunction of renal functions in experimental toxic hepatitis induced by carbontetrachloride. - Manuscript.

Dissertation for the scientific degree of кandidat of medical sciences in speciality 14.03.04 – pathological physiology. - Odessa State Medical University, Ministry of Health Care of Ukraine, Odessa, 2006.

Dissertation is devoted to the study of the mechanisms of the malfunction of the kidneys functional condition and peculiarities of the changes of the morphological structure of kidneys and liver of rats under the conditions of the influence of toxic substances and on the background of the development of hepatorenal syndrome. All the researches on the intoxicated animals were carried out on induced diuresis condition (water and osmotic). The violations of basic renal processes (filtration, reabsorption) and function (osmoregulative, excretive) have been studied. The particulates of renal exchange of nitrites of endogenous origin have been researched. While creating a model of acute intoxication it has been established that the most serious malfunctions of kidneys appear with the first 24 hours after intoxication, exactly an encrease synthesis of renal proteins (at 50%) and nitrates (at 40%) by absence of functional renal reserve, on condition of the presence of these malfunction in 72 hours. Besides, the most serious functional changes observed with the rats of these group are the following – reduction of the speed glomerular filtration and malfunction of tubular reabsorption. Meanwhile within the same period (in the same groups) the indicators of changes of glomerular filtration and excretion of nitrites have certain positive dinamic. The morphological changes in the form of granular destruction in the proximal convoluted tubules, presence of waxlike necrosis in the proximal and distal convoluted tubules and definite structural malfunctions of the tissue of the liver have been revealed.

Key words: kidneys, liver, intoxication, osmoregulative, excretive function, nitric oxide, rats.