Потапов Е.А., Коваль М.Г.
Украинский НИИ медицины транспорта, г. Одесса

Актуальность темы. Одним из первых барьеров на пути проникновения ксенобиотиков в организм человека является эпителий тонкого кишечника. Апоптоз или запрограмированная смерть клетки, способствующая "естественному" физиологическому обновлению, играет важную роль в поддержании этого барьера в функционально активном состоянии. Как известно из литературы, различные экзо- и эндогенные факторы являются индукторами апоптоза, в частности и тяжелые металлы (ТМ). Поэтому, нами была поставлена задача моделирования индукции процесса апоптоза энтероцитов тонкого кишечника крыс. В опытах in vitro на переживающих отрезках кишечника оказалось возможным моделировать условия развития различных видов клеточной смерти при действии ионов ТМ. Наиболее простым способом оценки клеточной реакции явился подсчет числа и состава клеток дисквамированных в просвет кишки.

Материалы и методы. Было изучено влияние цинка, и кадмия in vitro на эпителий тонкого кишечника. Оптимальной моделью для данного эксперимента была выбрана методика изолированных переживающих фрагментов тонкого кишечника крыс. Суть эксперимента заключалась в быстром извлечении у крысы после декапитирования тонкого кишечника, разделении его на фрагменты и перфузии раствором Рингера-Локка. В полость изолированного фрагмента кишечника вводили 1 мл выше указанного раствора с растворенным в нем хлоридом кадмия и сульфата цинка с концентрацией 0,05 мг/л, 0,1 мг/л, 0,5 мг/л и 1,0 мг/л (по металлу). В контроле вводился чистый раствор Рингера-Локка. На концы изолированных фрагментов накладывались лигатуры, после чего они помещались в раствор Рингера-Лока и выдерживались в термостате при 37 °С в течении 30 мин. После завершения экспозиции содержимое фрагментов извлекали, 0,2 мл его помещали в пробирку с 0,05 мл подкрашенного метиленовым синим изотонического раствора натрия хлорида. Растворы перемешивали и выдерживали при комнатной температуре 10 мин, а затем подсчитывали клетки эпителия кишечника в камере Горяева. Кроме этого, 0,2 мл содержимого выделенного фрагмента тонкого кишечника помещали в пробирку с 0,05 мл подкрашенного трипановым синим изотонического раствора натрия хлорида, для оценки в камере Горяева количества мёртвых клеток, попавших в просвет тонкого кишечника. Благодаря интенсивному, селективному окрашиванию мёртвых клеток вышеуказанным красителем, можно достаточно точно оценить их количество на стадиях апоптоза и некроза. Подсчёт клеток производился в 100 больших квадратах. Количество эпителиальных клеток оценивали по формуле: Х=а*4000*1,25/1600. Полученное число показывало количество клеток в одном микролитре содержимого кишечника. Для пересчета на 1 л, это число умножали на 10⁶.

Результаты и обсуждение. Анализируя полученные результаты, можно прийти к выводу, что и цинк и кадмий проявляли индуцирующее влияние на процесс апоптоза энтероцитов кишечника крыс. Так, уже при концентрации кадмия в пределах 0,1 мг/л отмечалось некоторое увеличение числа дисквамированных в просвет кишечника энтероцитов, 335,5*10⁶ клет/л по сравнению с контролем 195,2*10⁶ клет/л. В концентрациях 0,5 мг/л и 1,0 мг/л эти показатели составили 552,5*10⁶ клет/л и 785,1*10⁶ клет/л. Что касается цинка, то стоит отметить, что его индуктивная активность, на наш взгляд, несколько ниже чем у кадмия. Только на концентрациях 0,5 мг/л и 1,0 мг/л было отмечено увеличение числа диск-вамированных клеток в пробах до 289,5* 10⁶ клет/л и 405,3*10⁶ клет/л соответственно. По мере роста концентраций кадмия и цинка, увеличивался процент некротических клеток в просвете кишечника и достиг, при концентрации кадмия 1,0 мг/л, 72,3%. У цинка этот показатель составил 51,4%.

Заключение. Исследования показали, что индукция процесса апоптоза кадмием более выражена и имеет дозозависимый эффект. У цинка отмечена активация апоптоза большими дозами и подавление малыми. Рост концентрации исследованных металлов ведёт к увеличению доли некротических процессов.