КОМПЕНСАТОРНАЯ ГИПЕРТРОФИЯ МИКРОВОРСИНОК ГЕПАТОЦИТОВ ПРИ ПОСТУПЛЕНИИ В ОРГАНИЗМ АЦЕТАТА СВИНЦА

COMPENSATORY HYPERTROPHY OF THE MICROVILLI OF HEPATOCYTES WHEN THE ORGANIZM OF LEAD ACETATE

Elena Kupsha

сandidate of medical sciences, assistant professor of the Department of Histology and Embryology Medical Academy Crimean Federal University. VI Vernadsky, Russia, Simferopol

АННОТАЦИЯ

Выявленная компенсаторная гипертрофия васкулярных микроворсинок гепатоцитов свидетельствует, что часть популяций гепатоцитов сохраняет адаптивную способность осуществлять в повышенных количествах биосинтез мембранных протеинов и липидов в условиях гидростатического и метаболического неблагополучия в пространстве Диссе.

ABSTRACT

The revealed compensatory hypertrophy of vascular microvilli of hepatocytes testifies that a part of populations of hepatocytes retains the adaptive ability to carry out in increased amounts the biosynthesis of membrane proteins and lipids under hydrostatic and metabolic conditions in the Disse space.

Ключевые слова: печень; гепатоциты; микроворсинки; свинец.

Keywords: liver; hepatocytes; microvilli; lead.

Важнейшими надмолекулярными комплексами, определяющими структурный базис и функционирование ядерных и цитоплазматических компартментов эукариотической клетки являются биологические мембраны. Функциональная ультраморфология биомембран как в физиологических условиях, так и их адаптивные возможности в условиях токсически обусловленного нарушения гомеостаза детерминируется их липидной и протеиновой составляющей [3]. При этом двойной слой фосфолипидов модулирует пространственную конформацию интегральных и полуинтегральных белков и гликопротеинов, что оказывает влияние на функциональную активность мембранносвязанных энзимов и рецепторов. Если биосинтез мембранных полипептидов детерминируется экспрессией соответствующих генов ядра и митохондриальной ДНК, а синтез фосфолипидов и холестерина – активностью ферментов липогенеза в аЭПС, то непосредственное формирование липопротеинового комплекса описывается сейчас как процесс самосборки. При этом будущие мембранные протеины могут ассоциироваться с липидным бислоем только после формирования фосфолипидной матрицы [2]. Уникальным физическим свойством биомембран является их гибкость, что позволяет изменять форму клетки и ее органелл без выхода их внутреннего содержимого в межклеточные пространства. Активация свободнорадикального перикисного окисления липидов, вызванная активными формами кислорода и пероксинитритом разрушает фосфолипидную матрицу биомембран, модулирует функциональную активность ее протеинов, повышает ригидность и хрупкость, что при срыве адаптивных возможностей клетки может результироваться в разрывы. В последнее время твердо установлена прооксидантная активность соединений свинца, которые формируют на целлюлярном уровне эффект оксидативного стресса [1]. Усиленное генерирование свободных радикалов кислорода и азота, снижение антиоксидантного клеточного потенциала, блокада SH-содержащих энзимов и структурных белков имеют непосредственное отношение к мембранной цитотоксичности, обусловленной экспозицией организма соединениями свинца.

Материал и методы

Трехмесячная свинцовая интоксикация моделировалась на 6 половозрелых самцах белых мышей линии balb /c, которые получали перорально ацетат свинца в дозе 1мг/100 г массы в течение 30 суток. 5 животных служили контролем. Используемые методы: гистологический, электронномикроскопический, полутонких срезов.

Результаты и обсуждение

Визуализированные нами электронномикроскопические параметры плазмалеммы гепатоцитов в условиях свинециндуцированной цитотоксичности  мы оценивали как достижение конечного приспособительного результата, как следствие гипертрофии микроворсинок с целью компенсации нарушенного гомеостаза в пространстве Диссе и полости желчных канальцев (Рис. 1).

Рисунок 1. Гипертрофия микроворсинок с сохраненной ультраструктурой на васкулярной поверхности гепатоцита. Электронная микрофотография. Ув. х 30000

Гипертрофию микроворсинок васкулярной поверхности гепатоцита мы рассматриваем как адаптивно-компенсаторную реакцию на уровне мембранных супрамолекулярных комплексов. Функциональную значимость выявленного приспособительного процесса можно определить как успешную попытку гепатоцита нормализовать расстройства водного, электролитного и белкового обмена в системе тканевой жидкости пространства Диссе. Известно, что избыток жидкости в интерстициальном пространстве сопровождается повышением гидростатического давления, застоем, ацидозом, нарушением концентрационных градиентов электролитов и мономеров. Известно, что синусоидальный (базальный) домен гепатоцита составляет 37% от длины плазмолеммы и несет микроворсинки, которые в 6 раз увеличивают площадь двухстороннего трансмембранного обмена, по сравнению с гипотетически гладкой поверхностью. Плазмалемма этих специализированных органелл с многочисленными транспортными системами активизирует в процессах эндоцитоза (глюкоза, молочная кислота, липопротеины, аминокислоты) и секреции (глюкоза, альбумины, плазменные прокоагулянты). Протеиновый состав плазмолеммы при этом динамически обновляется посредством сбалансированных процессов потери белков (продукция эндосом, интернализация рецепторов) и биогенеза [5].

Гипертрофированные микроворсинки синусоидальной поверхности, по нашему мнению, компенсаторно формируют увеличенную площадь двустороннего обмена (эндоцитоз, секреция) через мембрану в условиях перикапиллярного отека и застоя тканевой жидкости. Известно, что секретируемая в кровь гепатоцитами в постабсорбтивный период глюкоза является единственным энергитическим субстратом для эритроцитов и основным – для нейронов головного мозга [4]. Можно с уверенностью утверждать, что наиболее функционально значимым является экзоцитоз из гепатоцита достаточных количеств глюкозы, как продукта обязательно интенсифицированных в этих условиях, гликогенолиза и глюконеогенеза.

Выводы

Верифицированные нами ультраструктурные признаки адаптивно-компенсаторной реакции на уровне синусоидальной плазмолеммы гепатоцита служат, вполне вероятно, структурным базисом энергетического обеспечения сильно зависимых от печени как минимум двух экстрагепатических систем – кислородтранспортной и нервнорегуляторной.

Список литературы:

1. Купша Е.И., Бондаренко В.В. Морфологические маркеры токсически обусловленной кислородной недостаточности ткани печени мышей // Современная медицина: актуальные вопросы. – Новосибирск: СибАК, 2015. № 46-47. – С. 73-80. режим доступа: http://elibrary.ru/item.asp?id=24152700
2. Мембранный транспорт. Котык Я., Яначек К. М.:Мир.-1980.-344 с.
3. Молекулярная биология. Мушкамбаров Н.Н., Кузнецов С.Л. учебное пособие для студентов медицинских вузов / Н. Н. Мушкамбаров, С. Л. Кузнецов. Москва, 2007. (Изд. 2-е, испр.) – 243 с. режим доступа: http://elibrary.ru/item.asp?id=19496365
4. Harper's Illustrated Biochemistry (Harper's Biochemistry) by Robert K. Murray Publisher: McGraw-Hill Medical; 27 edition (June 13, 2006). – 672 р.
5. 5. Nelson D.L., Cox M.M. “Leninger principles of biochemistry”. – 4^th Ed.-New york: W.H.Freeman and Company.-2005.-1119 p.