Біологічні
науки / 8.Фізіологія людини і тварин
Григорова Н.В.
Запорізький національний університет
Вміст цинку та інсуліну в панкреатичних клітинах В
щурів при дії екстремальних факторів
Вплив екстремальних факторів
на вміст цинку в В-інсулоцитах був показаний у дослідах на мишах [1]. У розвиток цих досліджень
нами вивчався вплив вказаних факторів на інсулярний апарат щурів.
У дослідах були використані 152 щура, в тому числі були
контрольні (інтактні) тварини, а також щурі, які піддавалися гострому та
хронічному стресуванню фізичним навантаженням, іммобілізації, алкоголізації, охолодженню,
перегріванню. У тварин перед забоєм отримували кров з хвоста для визначення
рівня цукру по Хаггедорну-Йенсену. Щурів забивали через 2 год після останнього
стресування організму. В гострих дослідах використовували одноразовий, у
хронічних – 9 – 10-разовий вплив екстремального фактора.
У забитих щурів отримували підшлункову залозу. Для
цитохімічного визначення цинку її шматочки фіксували протягом 12 год у холодному
(4 ºС) ацетоні. Потім їх проводили через два ксилоли,
суміш ксилолу з парафіном, два рідких парафіна (56 ºС) та заливали в
парафін. Для
виявлення інсуліну в острівцевих клітинах шматочки підшлункової залози
фіксували впродовж 24 год у рідині Буена (суміш пікринової кислоти, формаліну,
оцтової кислоти). Потім їх проводили через спирти зростаючої
міцності, а також ксилоли, суміш ксилолу й парафіну, рідкі парафіни та заливали
в парафін.
Для визначення цинку в острівцях готували зрізи 5 – 10
мкм завтовшки зі шматочків, фіксованих в ацетоні. Зрізи депарафінували
проведенням через ксилоли та ацетони, обробляли 0,01 % ацетоновим
розчином 8 – (п–толуолсульфоніламіно)
– хіноліну (8–ТСХ), промивали в дистильованій воді, замикали в
гліцерин і розглядали під люмінесцентним мікроскопом (світлофільтри ФС–1 та
ЖС-18). На
препаратах у цитоплазмі В-інсулоцитів виявляли гранули, які люмінесціювали
жовто-зеленим світлом. По інтенсивністі люмінесцентної реакції визначали вміст
цинку в клітинах.
Для виявлення інсуліну в острівцях зрізи підшлункової
залози, фіксованої у рідині Буена, депарафінували проведенням через ксилоли, спирти
падаючої концентрації, дистильовану воду, окислювач (суміш розчинів перманганату калію та
сірчаної кислоти), відновник (розчин щавлевої кислоти), дистильовану
воду та забарвлювали протягом 5 хв 0,25 % спиртовому розчині альдегідфуксину. Потім зрізи
обробляли спиртовим розчином соляної кислоти, промивали у
водопровідній воді та замикали в желатін-гліцерин. На препаратах у цитоплазмі
В-інсулоцитів визначали синьо-фіолетові гранули, кількість яких слугувала
показником вмісту інсуліну в клітинах.
Інтенсивність
цитохімічних реакцій оцінювали за трибальною системою, що запропонована В.В.Соколовським
[2], а також Ф.Хейхоу і Д.Квагліно [3]. За один бал приймали слабопозитивну,
два бали - помірну, три бали – виражену за інтенсивністю реакцію. Середню величину
підраховували на 100 клітинах. Обчислювали похибку (m) та показник
вірогідності (р).
У контрольних (інтактних) щурів
концентрація цукру в крові дорівнювала 5,7 ± 0,18 ммоль/л, вміст цинку в
панкреатичних клітинах В – 0,5 ± 0,03 ум.од., інсуліну – 1,6 ± 0,12 ум.од. При
одноразовому фізичному навантаженні вміст цукру був підвищений на 46 % (р <
0,001), цинку – 60 % (р < 0,01), інсуліну – 31 % (р < 0,05). При
одноразовій іммобілізації отримані цифри – 40 % (р < 0,001), 35 % (р < 0,001),
25 % (р < 0,05), одноразовій алкоголізації – 44 % (р < 0,001), 60 % (р < 0,001), 31 % (р
< 0,01), одноразовому охолодженні – 37 % (р < 0,001), 20 % (р < 0,05),
38 % (р < 0,01), одноразовому перегріванні – 32 % (р < 0,001), 40 % (р < 0,001), 50 % (р
< 0,001).
Наведені дані свідчать про те, що гостре стресування
організму викликає підвищення рівня цукру в крові, вмісту цинку та інсуліну в
панкреатичних клітинах В. Ці зміни можна пояснити підсиленою інкреторною
функцією наднирників. Під впливом стресових гормонів (адреналіну, кортизолу)
активуються альфа-адренорецептори, в результаті чого гальмується інкреторна
функція вказаних клітин. Накопичення інсуліну в В-клітинах супроводжується
підсиленням біосинтезу тионеїнів, які викликають накопичення в клітинах цинку
внаслідок переносу його з позаклітинних просторів у вигляді металотионеїнів. Накопичення
антиоксиданту цинку в В-інсулоцитах є захисною реакцією проти пошкоджуючої дії
стресових факторів на клітини.
При багаторазовому фізичному
навантаженні концентрація цукру в крові знижується на 18 % (р < 0,01),
зменшується в В-клітинах кількість цинку на
60 % (р < 0,001) та інсуліну – на 31 % (р < 0,01). При багаторазовій
іммобілізації отримані цифри 16 % (р < 0,01), 60 % (р < 0,001), 25 % (р
< 0,001); при багаторазовій алкоголізації – 12 % (р < 0,01), 40 % (р <
0,001), 25 % (р < 0,01), багаторазовому охолодженні – 11 % (р < 0,05), 20
% (р < 0,05), 19 % (р < 0,05), багаторазовому перегріванні – 18 % (р <
0,001), 20 % (р < 0,05), 19 % (р < 0,05).
Зниження концетрації цукру в крові, цинку та інсуліну
в В-клітинах можна пояснити виснаженням інкреторної функції наднирників, у
результаті чого гальмуються альфа-адренорецептори В-клітин, знижується
кількість в них інсуліну та синтез тионеїнів, у результаті чого менше буде в
В-клітинах утворюватися цинковмісного білка металотіонеїна.
Однотипність змін вмісту цинку та інсуліну в
панкреатичних клітинах В при дії різних, навіть протилежних за своєю природою
факторів дозволяє віднести ці зміни до неспецифічного синдрому клітинної системи.
1. Берегова Т.В.,
Єщенко Ю.В. Зміни вмісту цинку в клітинах при різних функціональних станах
інсулярного апарата підшлункової залози // Вісник ЗДУ. – 2003. - №1. – С.11-15.
2. Соколовский
В.В. Гистохимические исследования в токсикологии.- Л.: Медицина, 1971. - 172c.
3. Хейхоу Ф., Кваглино Д.
Гематологическая цитохимия. - М.: Медицина, 1983. - 320с.