Structural mechanisms of kidneys functional systems integration in the regulation of protein homeostasis

Full Text

Введение Жизнь организма представляет собой широкий спектр генетически запрограммированных непрерывно в ответ на действие различных факторов внешней и внутренней сред, изменения параметров гомеостаза, возникающих вследствие динамичности постоянно идущих метаболических процессов [1]. Сформировавшись в результате эволюции, адаптивные реакции реализуются в онтогенезе как в генетически запрограммированные, и при всем их многообразии подразделяются на реализуемые относительно быстро (доли секунды, секунды) и медленно (сутки, месяцы, годы) [2]. В силу своей гомеостатической роли в организме почки чрезвычайно чувствительны к изменениям рациона питания. Кроме того, почки осуществляют не только экскреторную, но ряд важнейших функций, в частности - метаболическую и гомеостатическую. Несмотря на то, что почки очень чувствительны даже к малейшим колебани Рис. 1. Препарат почки крысы на 1-е сутки белковой нагрузки (окраска метиленовой синью, ув. 40х10) ям содержания различных ингредиентов в рационе, для полного становления ренального ответа на изменения поступления конкретного вещества может понадобиться разное время [3]. Для расшифровки механизмов гомеостатических функций почки, интеграции функциональных систем, обеспечивающих его работу, была создана модель белковой нагрузки в различные возрастные периоды [4, 5]. Вместе с тем, структурные механизмы взаимодействия разных функциональных систем почек при разных физиологических состояниях остается недостаточно выясненными [6, 7, 8]. Целью данной работы было выявление структурных основ интеграции функциональных систем почек при регуляции белкового гомеостаза. Материал и методы исследования Эксперименты выполнены на половозрелых беспородных белых крысах массой 140-160г. Первой группе Рис. 2. Препарат почки крысы на 3-и сутки белковой нагрузки (окраска метиленовой синью. ув. 40х10) Диссертационная орбита 25 Вестник восстановительной медицины № 5^2018 крыс (15) осуществлена белковая нагрузка на почки вну-трибрюшинным однократным и многократным введением белка альбумин. Вторая группа крыс (15) подверглись белковому голоданию, без ограничения доступа к воде. Третья группа крыс (15) служила контролем. Во всех сериях эксперимента правая почка разрезалась через середину от выпуклой поверхности к области ворот. Затем параллельно плоскости разреза вырезалась пластинка толщиной 1,5 мм и корковое вещество отделялось от мозгового. В последующем корковая часть почки разрезалась на три равные части: внутреннюю, промежуточную и поверхностную. Ткань почки, соответствующая поверхностным и юкстамедулярным нефронам, фиксировали в 2,5% забуферном растворе глютараль-дегидовой кислоте [9]. Процесс изготовления срезов исследуемой ткани выполняли на ультромикротоме по общему методу, применяемого в электронной микроскопии. Срезы монтировали на предметное стекло, высушивали их при комнатной температуре и окрашивали двумя основными красителями - метиленовым синим и основным фуксином. Микроскопические фотоснимки выполнялись на световом микроскопе, оборудованном цифровой фотокамерой. Ткань почек на 1, 3, 7 сутки опытов изучали с помощью морфометрических и электронно-микроскопических методов. Результаты исследования и их обсуждение. Полученные результаты показали, что на 1 сутки белковой нагрузки наблюдается расширение афферентной и сужение эфферентной артериол, увеличение доли клубочков с большей степенью открытия кровеносных капилляров (СООК) и активация клеток юкстагломеруляр-ного аппарата (ЮГА) (рис. 1). Через 3 суток при нормализации структуры ЮГА, степень СОКК как поверхностных, так и юкстамедуллярных нефронов превышает показатели контрольных животных (рис. 2). Рис. 3. Препарат почки крысы на 7-е сутки белкового голодания (окраска метиленовой синью, ув. 40х10) При голодании через 3 суток степень СОКК увеличена, однако, активация ЮГА не наблюдается. Через 7 суток СОКК остается высокой только в юкстамедуллярных не-фронах (рис. 3). У контрольных животных юкстагломерулярные клетки афферентной артериолы являются основным ренин -продуцирующим компонентом юкстагломеруллярного аппарата (ЮГА) почек. Они полигональной формы, содержат многочисленные органеллы: профили шероховатого ретикулума, которые равномерно распределены по всей цитоплазме, тесно взаимодействуют с округлыми, умеренной величины митохондриями; комплекс Гольджи локализуется около ядра. Секреторные гранулы (СГ) в умеренном количестве, округлые, высокой электронной плотности, равномерно распределены по всей цитоплазме (рис. 4). Полученные данные свидетельствуют об их умеренной функциональной активности. В стенке эфферентной артериолы юкстамедуллярные клетки более мелкие и содержат СГ в меньшем количестве, чем в стенке афферентной артериолы. Клетки плотного пятна цилиндрической формы, базальные складки единичные, невысокие, не контактируют с митохондриями, диффузно распределены по цитоплазме. В участках контакта плазмолеммы клеток базальная мембрана тонка, прерывиста. Юкставаскулярные клетки, расположенные между афферентной и эфферентной артериолами, неправильной вытянутой формы, бедны органеллами, богаты рибосомами и полисомами. Мезангиальные клетки располагаются между капиллярами клубочка, по ультраструктуре почти идентичны юкставаскулярным. Заключение Таким образом, при разных физиологических состояниях происходят закономерные изменения клеток ЮГА и капилляров клубочков поверхностных и юкстамедуллярных нефронов, которые направлены на увеличение функционального резерва почек. Рис. 3. Препарат почки крысы из контрольной группы (окраска метиленовой синью, ув. 40х10) 26 Диссертационная орбита

About the authors

M. I Chinieva

Tashkent pediatric medical institute

Email: mchinieva@bk.ru

References

Supplementary files