Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,737

THE LEVEL OF TOTAL PROTEIN IN HEPATOCYTES AFTER MECHANICAL TRAUMA OF THE LIVER.

Krasovskiy V.S. 1 Sentyurova L.G. 1
1 Astrakhan State Medical University
Уникальная способность печени к саморегенерации является постоянным основанием для научного сообщества изучать этот процесс. К наиболее актуальным исследованиям, в первую очередь, относятся вопросы ускорения регенеративного потенциала. Большая часть исследований относится к экспериментальной хирургии. Очевидно, что для восстановления органа нужна энергия, асинтез АТФ в клетках осуществляется за счёт митохондрий и с помощью большого количества белка. В ходе данной работы выявлен уровень общего белка в травмированном участке печени и на периферии на 3-е, 5-е и 7-е сутки. В результате удалось установить снижение функциональной и метаболической активности работы гепатоцитов в норме у крыс к 12 часам дня. После полудня начинается волнообразная активация синтетических процессов с постоянным ростом показателей и фиксацией максимального уровня белка к 23 часам. Учитывая тот факт, что повреждение органа является сильнейшим стрессовым фактором, обнаружено смещение циркадианных колебаний общего белка в гепатоцитах. Тем самым показана важность временного аспекта травматизации печени при изучении регенеративной способности.
The unique ability of the liver to semiregenerative is a regular basis of the scientific society to study this process. Important research first includes the acceleration of the regenerative potential. Most of the studies refer to experimental surgery. To restore the body need energy. The synthesis of ATP in the cells is carried out by mitochondria and use large amounts of protein. In the course of this work revealed a total protein level in the injured portion of the liver and in the periphery on the 3rd, 5th and 7th day. The result has been to establish a reduction in functional and metabolic activity of hepatocytes in normal rats to 12 hours. The afternoon starts wavelike activation of synthetic processes with constant growth rates and fixing the maximum level of protein to 23 hours. Given the fact that the damage to the body, is the strongest stress factor, discovered the offset of the circadian oscillations of total protein in hepatocytes. Proved the importance of the temporal aspect of trauma of the liver in the study of regenerative capacity.
liver
mechanical injury
regeneration
total protein

Учитывая тот факт, что показатель летальности от закрытых травм печени в России и в других Европейских странах, в том числе в Дании, Германии, Швейцарии, составляет 31,6–46,8 %, вопрос об ускорении регенеративных способностей печени с каждым годом остается очень актуальным [5, 8].

Высокую смертность можно объяснить тяжестью состояния пострадавших, у которых чаще всего наблюдается шок и в анамнезе имеется большая кровопотеря и другие сочетанные повреждения [2].

Частота послеоперационных осложнений встречается у 20–80 % пациентов [1]. Среди осложнений наиболее часто отмечаются: интраоперационные кровотечения, расстройства кровоснабжения и желчеоттока в остающихся отделах паренхимы печени, гидроторакс, развитие гнойных осложнений, желчных перитонитов, острой печеночной недостаточности и другие осложнения, вызванные высокой ксенобиотической нагрузкой компонентов общего наркоза   [2].

Послеоперационные осложнения зависят также и от вида оперативного вмешательства [6].

Снижение послеоперационной летальности и восстановительного периода является приоритетным направлением для многих Российских медицинских центров.

Установлено, что регенеративный процесс очень энергозатратный. Известно, что синтез АТФ в клетках осуществляется в митохондриях при участии большого количества различных белков. Однако не всегда представляется изучить весь сектор белков. Именно благодаря исследованию показателя общего белка можно более правильно оценить состояние органа и, как следствие, в будущем правильно сбалансировать дальнейший лечебно-восстановительный процесс.

Цель работы: установить циркадианные колебания общего белка в гепатоцитах печени крыс на 3-е, 5-е и 7-е сутки после механической травмы органа.

Материалы и методы. Объектом исследования послужили 288 беспородных крыс средним весом 180±5 грамм, в возрасте 90 суток. Все животные содержались в стандартных условиях вивария. Выведение животного из эксперимента осуществлялось в первые минуты каждого часа.

Животные были разделены на 4 группы:

Контрольная группа – характеристика циркадианного ритма общего белка в гепатоцитах (72 крысы – самцы).

Экспериментальная группа № 1, 2, 3 – характеристика циркадианного ритма общего белка в гепатоцитах после механической травматизации органа на 3-е, 5-е, 7-е сутки, соответственно (по 72 крысы – самцы).

Каждое лабораторное животное помещали в специализированную камеру, вводили в медикаментозный сон с помощью эфирного наркоза в дозе 1 мл/180 гр, далее фиксировали на специализированном устройстве и приступали к эксперименту [7].

Протокол всей экспериментальной работы был составлен в соответствии с принципами биоэтики, с приказом МЗ РФ № 267 от 19.06.2003, «Об утверждении правил лабораторной практики»; правилами лабораторной практики (GLP) и одобрен этическим комитетом [3; 4].

У всех животных после выведения их из эксперимента брали участок печени для изготовления микропрепаратов. После фиксации в жидкости Бродского заливали по стандартной методике. Срезы толщиной 3–5 мкм изготавливали с помощью микротома МС2 – ТУ 64-1-1628-72. Далее проводилась окраска срезов в красителях, необходимых для анализа – гематоксилин и эозин по ван Гизону и гистохимическая окраска прочным зеленым при pH 2,2.

Животным экспериментальных групп осуществлялась хирургическая манипуляция, направленная на травматизацию органа анатомическим методом резекции: срединная лапаротомия. Повреждение органа осуществлялось скальпелем. Разрез проводился в V сегменте печени длиной 10 мм, глубиной 4 мм. После травматизации на печень накладывались узловые швы и послойно зашивались ткани. Выводили животное из наркоза и помещали в виварий. На 3-е, 5-е и 7-е сутки после механической травмы проводилось полное выведение крыс из эксперимента.

С помощью комплекса «Морфолог» проводилось количественное определение общего белка в контрольной и экспериментальных группах. Концентрация белка определялась в 300 гепатоцитах в цитоплазме клетки.

Все полученные материалы обрабатывались на персональном компьютере с помощью программ "Microsoft Office Windows 2007", " Microsoft Office Excel 2007".

Результаты и обсуждения. В ходе данной работы выявлены следующие колебания общего белка (табл. 1).

Таблица 1

Уровень показателя белка в гепатоцитах

Время суток

Количество общего белка

Контрольная группа

3-е сутки после механической травмы

5-е сутки после механической травмы

7-е сутки после механической травмы

00.00

4802±15

6264±11

6137±21

6004±14

01.00

4758±14

6319±07

6254±13

6167±11

02.00

4697±22

6412±07

6341±18

6219±06

03.00

4648±08

6499±13

6412±11

6314±23

04.00

4601±09

6557±15

6506±17

6453±12

05.00

4580±10

6647±11

6587±15

6528±09

06.00

4547±09

6701±07

6631±18

6594±11

07.00

4494±14

6777±24

6708±16

6634±14

08.00

4450±12

6825±13

6796±14

6701±22

09.00

4403±07

6978±19

6909±12

6783±12

10.00

4363±10

7034±15

7000±17

6957±13

11.00

4320±12

7294±17

7270±13

7244±11

12.00

4222±11

7390±18

7371±20

7325±08

13.00

4348±14

7263±16

7254±13

7232±14

14.00

4421±12

7088±09

7001±17

6912±24

15.00

4498±11

7001±11

6930±13

6844±04

16.00

4528±11

6924±12

6881±15

6816±10

17.00

4565±08

6853±17

6709±18

6741±23

18.00

4603±16

6750±13

6687±12

6604±07

19.00

4647±17

6661±10

6598±19

6511±17

20.00

4706±07

6584±14

6503±12

6415±13

21.00

4732±14

6493±19

6411±18

6327±16

22.00

4763±12

6412±16

6317±14

6213±27

23.00

4834±13

6303±17

6218±16

6127±19

Проводя анализ данных таблицы 1, нельзя не обратить внимание на обратную зависимость между значениями показателей в группах. Min показатель белка в контрольной группе приходится на полдень и составляет 4222±11 усл. ед. В экспериментальных группах в это время наблюдается всплеск активации регенеративных показателей -max значение 7390±18, 7371±20 и 7325±08 усл. ед. В 23 часа в контрольной группе наблюдается max значение, оно составляет 4834±13 усл. ед., в экспериментальных группах наблюдается min в 24 часа – 6264±11, 6137±21 и 6004±14 усл. ед., соответственно, в группах № 1, № 2, № 3.

Установив этот факт, можно сделать вывод, что в дневные часы, когда наблюдается функциональный спад работы органа, регенеративные процессы у животных протекают медленнее, чем у крыс, получивших повреждение в часы активности.

Из данных также видно, что почти равные значения наблюдаются на 3-е сутки в 3 и 21 час и составляют 6499±13 усл. ед. и 6493±19 усл. ед, соответственно. Абсолютно равное значение соответствует 2 и 22 часам и составляет 6412 усл. ед.

Статистическая обработка данных о количественном колебании общего белка на 3-е сутки после механической травмы печени, согласно таблице 1, выявила, что средняя арифметическая величина – М составляет 6751 усл. ед., среднеквадратическое отклонение – σ составляет 316 усл. ед., а средняя ошибка средней арифметической величины – m равно 3,22. В интервале М±3σ находится 100 % всех вариант ряда. Данное процентное соотношение показывает абсолютную достоверность данных.

Среднее отличие между уровнем белка в двух группах составляет 2187 ус. ед. Max отличие приходится на 12 часов и составляет 3169 усл. ед., min 1463 усл. ед. зарегистрировано в 24 часа. Почти равные значения отклонений наблюдались в 10 и 14; 7 и 17 часов.

Замечено, что в среднем за один час в экспериментальной группе № 1 количество общего белка изменялось на 93 усл. ед., max значение наблюдается между 10 и 11 часами и составляет 260 усл. ед., min значение соответствует промежутку времени между 23 и 24 часами и составляет 39 усл. ед. Также высокий скачок колебания общего белка наблюдается между 8 и 9 часами и составляет 153 усл. ед., между 13 и 14 часами – 175 усл. ед. и между 12 и 13 часами 126 усл. ед. Абсолютное равное изменение значений наблюдается между 15 и 16, 19 и 20 часами, и соответствует 77 усл. ед.

Изучая колебания общего белка в гепатоцитах печени на 5-е сутки после оперативного вмешательства, видно, что среднее значение показателя разницы каждого часа на 5-е сутки после операции составляет 103 усл. ед., минимальное изменение зафиксировано между 5 и 6 часами и составляло 44 усл. ед., максимальное значение зафиксировано с 10 до 11 и составляет 270 усл. ед. Высокое значение разницы зафиксировано также в интервале времени между 13 и 14 часами, оно составляет 253 усл. ед. Абсолютное равное изменение значений наблюдается между 2 и 3, 14 и 15 часами, и соответствует 71 усл. ед., а также между 4 и 5, 21 и 15 часами, составило 94 усл. ед.

Приблизительные равные средние показатели общего белка в контрольной группе наблюдаются в 4 и 18 часов и составляют 4602±10 и 4604±17 усл. ед., соответственно, а также в 7 и 15 часов – 4493±15 и 4499±10 усл. ед., соответственно.

Проведя анализ на достоверность данных по критерию правила «трех сигм», выяснено, что средняя арифметическая величина – М составляет 6689 усл. ед., среднеквадратическое отклонение – σ составляет 335 усл. ед., а средняя ошибка средней арифметической величины – m равно 3,42. В интервале М±3σ находится 100 % всех вариант ряда. Исходя из этих данных, можно сделать вывод, что данное процентное соотношение показывает абсолютную достоверность данных.

Средняя арифметическая величина – М в экспериментальной группе №3 составляет 6611 усл. ед., среднеквадратическое отклонение – σ составляет 355 усл. ед., а средняя ошибка средней арифметической величины – m равно 3,31. В интервале М±3σ находится 100 % всех вариант ряда. Данное процентное соотношение показывает абсолютную достоверность данных.

Рис. 1. Показатель разницы снижения колебаний общего белка

Анализируя рис. 1, видно, что самый медленный восстановительный процесс наблюдается в интервале времени между 10 и 12 часами, в частности, в 12 часов разница между количеством общего белка составила всего 9 и 22 усл. ед., между 3 и 5; 5 и 7 сутками, соответственно.

Рис. 2. Общий показатель разницы снижения колебаний общего белка

Изучая рис. 2, заметно, что самый интенсивный восстановительный процесс наблюдается в 23 часа, когда количество общего белка составило 260 усл. ед. Интенсивность восстановления также наблюдается в 21, 22, 1,2 и 8 часа и составляют 199, 176, 193, 195 усл. ед., соответственно. Также заметно, что в период с 15 до 23 идет тенденция к росту показателя противовоспалительного эффекта. Min приходится на 10 и 12 часов, 50 и 31 усл. ед., соответственно.

Выводы:

  1. Активность работы гепатоцитов в норме у крыс наблюдается к 23 часам.
  2. После полудня начинается постепенная активация синтетических процессов в гепатоцитах, максимальный уровень содержания общего белка достигается в 23 часа.
  3. Механическая травматизация, как один из мощнейших стрессовых факторов, вызывает смещение циркадианных колебаний общего белка в гепатоцитах.
  4. Регенеративные процессы активируются более быстрее, если травматизация органа происходила в момент его гиперактивности.
  5. В период с 10 до 12 утра наблюдается самый неблагоприятный промежуток времени для восстановительного процесса в печени.
  6. Выбор времени проведения оперативного вмешательства на печени может способствовать ускорению восстановительного процесса и, как следствие, снижению количества койка-дней пребывания в стационаре.