Дисертації БФ

Постійне посилання зібрання

https://dspace.onu.edu.ua/handle/123456789/35139

Переглянути

Перегляд Дисертації БФ за Автор "Kika, Vladyslav V."

Зараз показуємо 1 - 1 з 1
  • Ескіз
    Документ
    Експериментальне дослідження стану кісткової тканини за умов розвитку хронічної алкогольної інтоксикації
    (Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, 2024) Кіка, Владислав Володимирович; Kika, Vladyslav V.
    Кіка В. В. Експериментальне дослідження стану кісткової тканини за умов розвитку хронічної алкогольної інтоксикації. Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук (доктора філософії) за спеціальністю 091 Біологія - Одеський національний університет імені І. І. Мечникова, Одеса, 2024. Дисертаційна робота присвячена дослідженню стану кісткової тканини у лабораторних щурів з хронічною алкогольною інтоксикацією, а також обґрунтуванню комплексної профілактики порушень, які є наслідком інтоксикації. Для реалізації мети і виконання завдань дисертаційної роботи проведено дві серії експериментів на лабораторних щурах. Щурів під час досліджень утримували згідно правил роботи з експериментальними тваринами, що встановлені Директивою Європейського парламенту та Ради (2010/63/EU), наказом Міністерства освіти і науки, молоді та спорту України від 01.03.2012 р. № 249. Тварини під час проведення експериментів знаходилися на постійному харчовому та питному режимі віварію ОНУ імені І. І. Мечникова. Завданням першого етапу роботи було дослідження стану деяких кісток у щурів з хронічною алкогольною інтоксикацією за морфометричними параметрами, показниками антиоксидантної системи, маркерами ремоделювання. Також у тварин визначали стан слизових оболонок травного тракту за показниками всмоктування, засвоєння кальцію, запалення, антиоксидантного захисту, перекисного окиснення ліпідів, ступеня дисбіозу. Для з’ясування головної ланки патогенезу остеодистрофії при алкогольній інтоксикації висновки дослідження робили на підставі різниці отриманих даних у осібин різної статі. Дослід проводили на 14 самцях і 14 самках, поділених порівну на інтактну та дослідну групи. Інтактні групи отримували воду, дослідні групи замість води отримували розчин етанолу. Розчин алкоголю був єдиним джерелом рідини для тварин. Початкова концентрація спирту 5 %, далі збільшували концентрацію на 2 % кожні 10 днів (протягом 50 днів), протягом наступних 58 днів тварини вживали 15 % розчин спирту. Тривалість експерименту - 108 днів. Отримані результати показали, що тривале введення щурам етанолу посилює атрофію альвеолярного відростку на 15,0 % у самців та на 18,0 % у самиць, що свідчить про активацію резорбції кісткової тканини щелеп. Хронічне вживання алкоголю призвело до збільшення кількості каріозних уражень на 34,1 % у самців і на 40,0 % у самок (р < 0,02). В стегнових кістках і поперекових хребцях алкоголізованих самок встановлена тенденція до збільшення вмісту мінерального компоненту і зменшення вмісту органічного компоненту. Щільність кісток самок не змінювалась, але порушилось співвідношення мінерального та органічного компоненту у кістковій тканині. У самців такого перерозподілу не відбулося. Дослідження активності антиоксидантних ферментів у кістковій тканині обох статей виявило їх зміну внаслідок прийому алкоголю: спостерігали зріст активності каталази на 33,3-38,6 %, падіння активності супероксиддисмутазы на 15,6-18,3 % і глутатіоноредуктази - на 33,1-39,4 %. У кістковій тканині самиць порушення активності усіх ферментів було значнішим, що супроводжувалось вираженим розвитком перекисного окиснення ліпідів, а саме - збільшенням вмісту малонового діальдегіду на 75,3 %, що було статистично вище, ніж у самців (р < 0,001). Навпаки, підвищення маркерів резорбції (активності еластази та кислої фосфатази) у щелепах внаслідок алкоголізації достовірно більш виражено у самців на тлі зменшення показника кісткоутворення (активності лужної фосфатази), яке було також значнішим у щелепах самців. Тому більш виражені порушення стану антиоксидантно-прооксидантної системи в кістковій тканині алкоголізованих самиць можуть пояснити значнішу атрофію альвеолярного відростку щелеп та зміни в співвідношенні мінерального та органічного компонентів в стегнових кістках та поперекових хребцях, а значить і погіршення якості кісткової тканини самок. Дослідження всмоктування, екскреції та засвоєння кальцію встановило зниження абсорбції цього елементу у тонкій кишці алкоголізованих тварин однаково у обох статей. При цьому у самців кількість виведеного кальцію була статистично менше ніж у самок, що розглядається як компенсаторна реакція на зниження його всмоктування у тонкій кишці. А у самок внаслідок хронічної алкоголізації констатували гірше засвоєння кальцію, так як при зменшенні всмоктування у тонкій кишці цей елемент в більшій кількості ніж у самців виводився з сечею і калом. Хронічна алкогольна інтоксикація викликала запальні та дисбіотичні явища у травному тракті тварин, чим можна пояснити порушення всмоктування і засвоєння кальцію. Так, встановлено активацію кислої фосфатази (на 22,7-58,6 %) разом з еластазою (на 20,0-55,5 %) як у всіх слизових оболонках шлунково-кишкового тракту, так і особливо у печінці щурів (57,4-112,6 %), що свідчить про розвиток запалення, яке більшою мірою виражено у самців. Запалення носило генералізований характер, оскільки активність еластази суттєво зростала у сироватці алкоголізованих щурів. Хронічне введення етанолу щурам сприяло також розвитку дисбіозу у травному тракті, що супроводжувалось суттєвим зниженням антимікробного фактору активності лізоциму (на 26,4-70,0 %) та зростанням активності уреази (на 21,3-139,5 %). Найбільш значущі зміни виявлено у слизовій оболонці шлунку тих щурів обох статей, де зареєстровано найвища активність уреази при повній відсутності лізоциму. В слизових оболонках травного тракту, печінці та сироватці крові щурів внаслідок тривалого вживання етанолу встановили зниження активності антиоксидантного ферменту каталази, що супроводжувалося суттєвим збільшенням вмісту малонового діальдегіду (на 16,1-25,0 %). Отримані результати вказують на пригнічення антиоксидантного захисту та розвиток оксидативного стресу внаслідок хронічного вживання алкоголю, що більшою мірою було виражено у самок щурів. Оскільки оксидативний стрес у травному тракті, збільшення екскреції кальцію та зменшення його засвоєння значніше виражено у алкоголізованих самок, а ступінь активації запальних та дисбіотичних процесів - з деякою перевагою у самців, саме оксидативний стрес при хронічній алкогольній інтоксикації є причиною погіршення засвоєння кальцію, що робить додатковий негативний вклад у розвиток алкогольної остеодистрофії. Виснаження антиоксидантного захисту і розвиток оксидативного стресу за умов хронічної алкоголізації зареєстровано також в головному мозку щурів. На підставі встановлення розвитку оксидативного стресу у кістковій та травній системах внаслідок хронічної алкогольної інтоксикації, обґрунтували дві схеми корекції прооксидантного впливу етанолу за допомогою комплексів препаратів з вмістом неферментних антиоксидантів (кверцетин, аскорбінова кислота) і кофакторів антиоксидантних ферментів (цинк, марганець, селен). Враховуючі збільшення екскреції кальцію внаслідок алкогольної інтоксикації, основою першого комплексу обрали кальцій з раковин устриць з вітаміном D, основу другого комплексу склав препарат Мінерол та вітаміни D і С для кращого засвоєння кальцію. На наступному етапі досліджували ефективність застосування запропонованих комплексів при тривалій алкоголізації щурів. Експеримент проводили на самках щурів, так як на першому етапі було встановлено більш виражені патологічні зміни у кістковій та травній системах самок. Тварини були випадковим чином поділені на чотири групи: інтактну та три групи з алкогольною інтоксикацією, двом з яких вводили мінерально - вітамінний комплекс на основі кальцію з раковин устриць 500 мг/кг або комплекс на основі препарату Мінерол 1000 мг/кг. Тварини поступово адаптувались до прийому алкоголю: перші 7 днів - 8 % розчин, наступні 7 днів - до 16 %, далі до кінця досліду - 25 % розчин етанолу. Тривалість експерименту становила 104 дні. Профілактичну остеопротекторну ефективність запропонованих комплексів для корекції встановлених порушень оцінювали у кістках щурів за морфометричними параметрами, показниками антиоксидантної системи, маркерами ремоделювання. Також у тварин визначали стан слизових оболонок травного тракту за показниками запалення, антиоксидантного захисту, перекисного окиснення ліпідів, ступеня дисбіозу. Результати досліджень другого етапу підтвердили негативний вплив хронічного введення етанолу на якість кісткової тканини, а саме - посилення резорбційних процесів, більш значне у щелепах і в деякій мірі - у стегнових кістках самок щурів. Показники поперекових хребців тварин були незмінними. Біохімічні дослідження кісткової тканини виявили наявність оксидативного стресу (зниження активності антиоксидантних ферментів, накопичення малонового діальдегіду), активацію деструктивних ферментів в кістках при одночасному гальмуванні маркеру кісткоутворення, зниження вмісту кальцію у щелепах і стегнових кістках алкоголізованих тварин. Тривале вживання етанолу також викликало порушення у печінці та слизових оболонках травного тракту тварин: оксидативний стрес, запалення, посилення мікробної контамінації, холестаз, порушення метаболізму ліпідів. Введення шурам з хронічною алкогольною інтоксикацією мінерально- вітамінного комплексу на основі кальцію з раковин устриць ефективно попереджувало розвиток порушень у кістках тварин, тобто виявило виражені антиоксидантні та остеопротекторні властивості. Навпаки, при вживанні комплексу «Мінерол» погіршився стан стегнових кісток та не змінились показники ремоделювання та антиоксидантного захисту у кістковій тканині. Профілактичне застосування комплексів з метою корекції порушень, які індукує алкогольна інтоксикація, виявило загальний антиоксидантний вплив комплексів, а також гепатопротекторну дію в умовах тривалого надходження етанолу. Використання обох комплексів у самиць на тлі хронічної алкогольної інтоксикації сприяло ефективному зменшенню проявів оксидативного стресу, запалення, мікробної контамінації в слизових оболонках травного тракту. Порівняння профілактичної ефективності комплексів показало, що мінерально-вітамінний комплекс на основі раковин устриць краще попереджував розвиток порушень у кістковій тканині та сироватці крові алкоголізованих щурів ніж Мінеролом. У слизових оболонках травного тракту та печінці тварин при хронічній алкогольній інтоксикації мінерально- вітамінний комплекс і Мінерол мали однакову коригуючу дію. Загальний висновок досліджень стосується виражених антиоксидантних властивостей запропонованих комплексів, що доказує обґрунтовану патогенетичну профілактику, використання якої ефективно припиняло головну ланку патогенезу алкогольної інтоксикації - оксидативний стрес у кістковій та травній системах щурів.