ВЛИЯНИЕ ОЖИРЕНИЯ НА ПУЛ СВОБОДНЫХ АМИНОКИСЛОТ В ЛИМФОИДНЫХ ОРГАНАХ КРЫС

С возрастом, как в организме человека, так и у животных наблюдается склонность к накоплению жировой ткани. Избыточно калорийное питание только усугубляет данный процесс, приводя к ожирению, что, в свою очередь, негативно сказывается на работе иммунной системы.

Тимус (вилочковая железа) относится к первичным лимфоидным органам. В нем образуются и созревают иммунные клетки – Т-лимфоциты. После половой зрелости клетки тимуса постепенно замещаются жировой тканью (возрастная инволюция тимуса), из-за чего наблюдается снижение количества лимфоцитов. Селезенку относят ко вторичным лимфоидным органам, к ней мигрируют иммунные клетки. В селезенке происходят такие процессы как лимфопоэз, разрушение поврежденных и старых эритроцитов, накопление тромбоцитов и т.д.

Целью данной работы является оценка взаимосвязи между ожирением и количеством содержащихся свободных аминокислот в лимфоидных органах (тимусе и селезенке) у зрелых самцов и самок крыс.

Материалы и методика исследования. В эксперименте участвовали 10-и месячные самцы и самки белых беспородных крыс, которых разводили в стандартных условиях вивария Института естественных наук и математики УрФУ. Контрольная группа (6 самцов и 6 самок) в течение 14-и суток ежедневно получала полное питание в расчете 30 г комбикорма «ПроКорм», энергетическая ценность составляла около 90 кКал. Экспериментальную группу (6 самцов и 6 самок) кормили согласно высококалорийной диете, включающей в себя: комбикорм – 47 %, сгущенное молоко – 44 %, растительное масло – 8 %, растительный крахмал – 1 %. Итоговая масса полученной смеси составляла около 45 г на каждую крысу ежедневно, что соответствует примерно 160 кКал. Воду животные получали неограниченно.

Исследование органов иммунной системы. По прошествии 14-и суток животных взвешивали и выводили из эксперимента передозировкой эфира. Брали периферическую кровь, извлекали тимус и селезенку, органы взвешивали на электронных весах.

Количество клеток в суспензиях тимуса и селезенки подсчитывали в камере Горяева по стандартной методике.

Исследование количества аминокислот проводили на высокоэффективном жидкостном хроматографе (ВЭЖХ) фирмы Knauer. Для реакции дериватизации использовали реагент дабсил-хлорид (DABS-Cl), разведенный в ацетонитриле (СН₃CN) из расчета 0,0013 г дабсил-хлорида на 1мл ацетонитрила. Для депротеинизации образцов использовали 10 %-ю хлорную кислоту.

Обработку полученных данных проводили с помощью программы Satistica 6.0. Оценку количества свободных аминокислот проводили с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни. Достоверность различий считали при р<0,05.

Результаты. По окончании эксперимента путем взвешивания животных, питавшихся по высококалорийной диете, было определено, что масса тела самок увеличилась на 30 % от их первоначального веса, масса тела самцов – на 25 %. Данное состояние можно считать начальной стадией ожирения [2].

На рис.1 представлены результаты определения свободных аминокислот в плазме крови крыс. Наблюдаются некоторые различия в показателях между интактными самцами и самками: общая сумма заменимых и незаменимых свободных аминокислот в плазме у самцов почти вдвое выше, чем у самок, что, вероятно, зависит от действия разных половых гормонов у самцов и самок.

Снижение общей концентрации свободных аминокислот в плазме крови у крыс, питавшихся по высококалорийной диете, свидетельствует об усилении процессов их поглощения различными тканями организма.

Примечание: * - достоверные различия крыс с высококалорийной диетой от интактных, p<0,05; # - достоверные различия между самками и самцами, p<0,05.*

Рисунок 1. Содержание свободных аминокислот в плазме крови

На Рис. 2.и 3. представлены данные о количестве ядросодержащих клеток и количестве свободных аминокислот в селезенке крыс. У интактных самцов количество клеток в селезенке ниже, чем у самок, что не повлияло на общее количество содержания свободных аминокислот.

И у самцов, и у самок, питавшихся по высококалорийной диете, наблюдается снижение исследуемых показателей по отношению к контролю. Вероятно, уменьшение количества клеток в селезенке вызвано миграцией В-лимфоцитов в жировую ткань.

Примечание: * - достоверные различия крыс с высококалорийной диетой от интактных, p<0,05; # - достоверные различия между самками и самцами, p<0,05.

Рисунок 2. Количество ядросодержащих клеток в селезенке

Примечание: * - достоверные различия крыс с высококалорийной диетой от интактных, p<0,05; # - достоверные различия между самками и самцами, p<0,05.

Рисунок 3. Содержание свободных аминокислот в селезенке

В тимусе (рис. 4 и 5) у интактных крыс не наблюдается различий между самцами и самками по количеству клеток. Но у интактных самцов уровень незаменимых аминокислот выше, чем у самок, что не сказалось на различиях в общей сумме свободных аминокислот между самцами и самками.

Снижение концентрации свободных аминокислот в тимусе у крыс, питавшихся по высококалорийной диете, напрямую коррелирует с уменьшением количества клеток в нем, что, вероятно, вызвано инфильтрацией тимуса жировой тканью. Это, в свою очередь, оказывает негативное воздействие на функции иммунитета.

Примечание: * - достоверные различия крыс с высококалорийной диетой от интактных, p<0,05; # - достоверные различия между самками и самцами, p<0,05.

Рисунок 4. Количество ядросодержащих клеток в тимусе

Примечание: * - достоверные различия крыс с высококалорийной диетой от интактных, p<0,05; # - достоверные различия между самками и самцами, p<0,05.

Рисунок 5. Содержание свободных аминокислот в тимусе

Уменьшение количества клеток и, соответственно, содержания свободных аминокислот в органах иммунной системы и в плазме крови у крыс, питавшихся по высококалорийной диете, говорит о нарушениях функций иммунитета. В частности, ожирение в данном случае можно считать одной из причин усиления интенсивности возрастной инволюции тимуса и его инфильтрации жировой тканью.

Таким образом, можно судить о том, что начальная стадия ожирения оказывает воздействие на снижение иммунитета как у самцов, так и у самок крыс.

Список литературы:

1. Кишкун А.А., Биологический возраст и старение. –М.: ГЭОТАР-Медиа, 2008. – С. 204-222
2. Черешнев В.А., Юшков Б.Г. Патофизиология. – М.: Вече, 2001. – С. 326.
3. Feldman, M. Cell interactions in the immune response. IV. Comparison of the effects of antigen specific and allogenic thymus factors / M. Feldman, A. Basten // J. exp. Med. – 1972. – V. 136. – P. 722
4. Peng Li, Yu-Long Yin, Defa Li, Sung Woo Kim and Guoyao Wu British Journal of Nutrition «Amino acids and immune function» (2007), С 237–252