Біологічні
науки / 8.Фізіологія людини і тварин
Григорова Н.В.
Запорізький національний університет
Дослідження цинку та магнію в панкреатичних клітинах В при
різному їх функціональному стані
Цинк і магній необхідні для
активності багатьох металоензимів [1], стабілізують клітинні мембрани [1, 2].
Розробка селективних методів цитохімічного визначення цих металів дозволила нам
проводити дослідження залежності вмісту цинку та магнію в В-інсулоцитах від
стану інкреторної функції підшлункової залози.
У дослідах було використано 80 мишей і 85 щурів, серед
яких були контрольні (інтактні), а також тварини, які голодували, тварини, які
отримали глюкозу, алоксан, адреналін, преднізолон, пілокарпін, одноразові
фізичне навантаження (ОФН), іммобілізацію (ОІ), алкоголізацію (ОА), охолодження
(ОО), перегрівання (ОП).
Тварин забивали
декапітацією. Шматочки підшлункової залози використовували для фіксації та
приготування заморожених зрізів 20-60 мкм завтовшки.
Фіксували шматочки залози в холодному
(4 ºС) ацетоні впродовж 12 год, потім їх витримували у двох ксилолах,
суміші ксилолу та парафіну (40 ºС), двох рідких (56 ºС) парафінах і
заливали в парафін. Парафінові зрізи готували 5 –
10 мкм завтовшки, обробляли їх у двох ксилолах, двох спиртах. На
депарафінові зрізи наносили ацетоновий розчин 8 - (п - толуолсульфоніламіно) -
хіноліну (8 - ТСХ), промивали дистильованою водою та розглядали під
люмінесцентним мікроскопом (світлофільтри ФС–1, ЖС-18).
На препаратах у цитоплазмі
панкреатичних клітин В виявляли гранули, що люмінесціювали жовто-зеленим світлом.
Кількість зернистості – вміст цинку в клітинах.
Заморожені зрізи обробляли ацетоновим розчином
люмомагнезону, промивали дистильованою водою та розглядали під люмінесцентним мікроскопом
(світлофільтри ФС–1, ЖС-18) з використанням темнопольного
мікроскопу. На препаратах у цитоплазмі острівцевих клітин В
визначали гранули, які люмінесціювали оранжевим світлом. Кількість гранул – показник вмісту
магнію в клітинах.
Інтенсивність
цитохімічних реакцій оцінювали за трибальною системою, запропонованою
В.В.Соколовським [3], а також Хейхоу Ф. і Квагліно Д. [4].
У контрольних мишей вміст
цинку визначалось в острівцях – 2,0 ±
0,16 ум.од., а магнію – 1,1 ± 0,08 ум.од. У щурів отримані дані
відповідно 0,5 ± 0,03 ум.од. і 1,3 ± 0,09 ум.од.
Голодування викликало
підвищення вмісту цинку в острівцях у мишей на 30 % (р < 0,01) і магнію – на
36 % (р < 0,001). У щурів дані були відповідно 40 % (р < 0,01) і 38 % (р < 0,001).
Уведення глюкози викликало
зниження в острівцях у мишей цинку на
25 % (р < 0,05) та магнію – на 27 % (р < 0,01), а щурів відповідно
20 % (р < 0,05) і 23 % (р < 0,05).
Після ін’єкції алоксану зменшувалась кількість в острівцях у мишей цинку
на 65 % (р < 0,001) і магнію – на 55 % (р < 0,001). У щурів отримані дані
відповідно 60 % (р < 0,001) і 54 % (р
< 0,001).
Таким чином, послаблення інкреторної функції
підшлункової залози при голодуванні супроводжувалося накопиченням цинку та
магнію в панкреатичних клітинах В.
Активація функції
інсулярного апарату викликала, навпаки, зниження вмісту в В-клітинах цинку та
магнію. При введенні тваринам діабетогенного агенту алоксану, що вибірково
пошкоджує інсулінпродукуючі клітини, спостерігався дефіцит у них цинку та
магнію. У всіх випадках відмічалась позитивна кореляція змін вмісту двох металів у клітинах В
острівців.
При введенні адреналіну
підвищувався вміст цинку в В-клітинах у мишей на 30 % (р < 0,05), у щурів –
на 40 % (р < 0,01), а магнію у мишей – на 36 % (р < 0,01), у щурів – на 38 % (р <
0,001). При введенні преднізолону отримані дані: у мишей – 25 % (р < 0,05),
27 % (р < 0,05), а у щурів – 20 % (р < 0,05), 23 % (р < 0,05) відповідно. Пілокарпін
викликав, навпаки, зниження вмісту двох металів: у мишей – на 30 % (р <
0,01), 45 % (р < 0,001), у щурів – на 40 % (р < 0,001), 38 % (р <
0,05) відповідно.
Отже, введення тваринам
адреналіну та преднізолону викликало підвищення вмісту цинку та магнію в
В-інсулоцитах. Зворотні відносини – зниження вмісту двох металів спостерігалося
після ін’єкцій пілокарпіну – антагоністу адреналіну. Відмічалась позитивна
кореляція змін кількості цинку та магнію в В-клітинах острівців при
голодуванні, а також уведенні вказаних речовин.
Отримані дані вказують на те, що концентрації цинку та
магнію в В-інсулоцитах регулюються наднирковими залозами. Для підкріплення
цього положення були проведені дослідження впливу різних стресових факторів
на вміст двох металів у В-клітинах.
При ОФН у мишей вміст цинку в В-інсулоцитах був
підвищений на 35 % (р <
0,001), магнію – на 36 % (р < 0,01). У щурів отримані дані відповідно 60 %
(р < 0,001) та 23 % (р < 0,001).
ОІ викликала у мишей
підвищення в клітинах В вмісту цинку на 40 %
(р < 0,001), магнію – на 36 % (р < 0,01). У щурів спостерігалося
збільшення кількості цинку на 40 % (р
< 0,001), магнію – 31 % (р < 0,01).
При ОА концентрація цинку в
клітинах була підвищена на 30 % (р < 0,01) у мишей, 60 % (р < 0,001) – у
щурів. Вміст магнію в В-інсулоцитах був підвищений на 27 % (р < 0,05) у
мишей, 46 % (р < 0,001) – у щурів. При ОО спостерігалося підвищення
кількості цинку на 25 % (р < 0,05) у мишей, на 40 % (р < 0,001) – у щурів.
Концентрація магнію зростала на 36 % (р < 0,001) у мишей і на 23 % (р <
0,05) – у щурів. ОП викликало збільшення вмісту цинку на 30 % (р < 0,01) у
мишей, 20 % (р < 0,05) – у щурів. Концентрація магнію в клітинах В була
підвищена на 27 % (р < 0,05) у мишей, 31 % (р < 0,01) – у щурів. У всіх
випадках спостерігалась позитивна
кореляція змін вмісту двох металів у клітинах.
Таким чином, різні, навіть
протилежні за своєю природою фактори викликають однотипні зміни, які тому
можуть бути віднесені до ознак неспецифічного адаптаційного синдрому. Розвиток
останнього – результат підвищення інкреторної функції наднирників.
Отримані дані вказують на
те, що цинк і магній у клітинах функціонально пов’язані. Вони стабілізують
клітинні мембрани, щільність яких залежить від гормонів наднирників.
1. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы
человека (этиология, классификация, органопатология). - М.: Медицина, 1991. -
496с.
2.
Жалко-Титаренко В.Ф. Водно-электролитный обмен и кислотно-основное
состояние в норме и при патологии. – Киев: Здоров’я, 1989. – 200 с.
3. Соколовский
В.В. Гистохимические исследования в токсикологии.- Л.: Медицина, 1971. - 176c.
4. Хейхоу Ф., Кваглино Д.
Гематологическая цитохимия. - М.: Медицина, 1983. - 320с.