Newborn Wistar and August rats (20 rats in each experimental group) were exposed to acute postnatal hypoxic hypoxia (by the mixture of 95% nitrogen and 5% oxygen). Determination of activity of aminolevulinate synthase (ALA-synthase) in bone marrow and liver were in control group, and on the 1st and 3rd days of life (in liver - only on the 3rd day). Infant rats of various lines differed by the response of an organism to hypoxic exposure that confirms its genetic predetermination. Activities of ALA-synthase in bone marrow and liver were reciprocal both in normal development and after hypoxia. 

A. I. Sinitskiy

A. S. Popova

L. I. Kolesnikova

L. I. Krupitskaya

Acta biomedica scientifica

Directory of Open Access Journals

ÁÞËËÅÒÅÍÜ ÂÑÍÖ ÑÎ ÐÀÌÍ, 2014, ¹ 6 (100)60           Экспериментальные исследования в биологии и медицинеУДК 616.36-06:616.41]-092.9+615.361Л.И. Колесникова 1, А.С. Попова 2, Л.И. Крупицкая 3, А.И. Синицкий 3АКТИВНОСТЬ АМИНОЛЕВУЛИНАТСИНТАЗЫ (АЛК-СИНТАЗЫ) КОСТНОГО МОЗГА  И ПЕЧЕНИ КРЫС ЛИНИЙ АВГУСТ И ВИСТАР В ПЕРИОД НОВОРОЖДЕННОСТИ ПОСЛЕ ОСТРОЙ ПОСТНАТАЛЬНОЙ ГИПОКСИИ1 Научный центр проблем здоровья семьи и репродукции человека СО РАМН (Иркутск) 2 Городская клиническая больница № 6 (Челябинск) 3 Южно-Уральский государственный медицинский университет (Челябинск)Новорожденных крысят линий Август и Вистар (по 20 на каждую группу эксперимента) подвергали острой постнатальной гипоксической гипоксии (смесь 95%-го азота и 5%-го кислорода). Определение активности аминолевулинатсинтазы (АЛК-синтазы) костного мозга и печени проводили в контроле, на 1-е и 3-и сутки жизни (в печени – только на 3-и сутки). Крысята разных линий различались по индивидуальной реакции организма на гипоксическое воздействие, что подтверждает ее генетическую предетерминированность. Активности АЛК-синтазы в костном мозге и печени были реципрокными как в норме, так и после перенесенной гипоксии. Ключевые слова: аминолевулинатсинтаза (АЛК-синтаза), гипоксия, новорожденные, крысы Август и Ви-старACTIVITY OF AMINOLEVULINATE SYNTHASE OF BONE MARROW AND LIVER  OF NEWBORN AUGUST AND WISTAR RATS AFTER ACUTE POSTNATAL HYPOXIA L.I. Kolesnikova 1, A.S. Popova 2, L.I. Krupitskaya 3, A.I. Sinitskiy 31 Scientific Centre for Family Health and Human Reproduction Problems SB RAMS, Irkutsk 2 Municipal Clinical Hospital N 6, Chelyabinsk 3 South-Ural State Medical University, ChelyabinskNewborn Wistar and August rats (20 rats in each experimental group) were exposed to acute postnatal hypoxic hypoxia (by the mixture of 95% nitrogen and 5% oxygen). Determination of activity of aminolevulinate synthase (ALA-synthase) in bone marrow and liver were in control group, and on the 1st and 3rd days of life (in liver – only on the 3rd day). Infant rats of various lines differed by the response of an organism to hypoxic exposure that confirms its genetic predetermina-tion. Activities of ALA-synthase in bone marrow and liver were reciprocal both in normal development and after hypoxia. Key words: aminolevulinate synthase (ALA-synthase), hypoxia, newborn, August and Wistar ratsОсновным регуляторным ферментом синтеза гема является аминолевулинатсинтаза (АЛК-синтаза). Активность АЛК-синтазы зависит от уровня эритропоэтина, ответственного за пролиферацию, дифференциацию и угнетение апоптоза в чувстви-тельных к нему клетках кроветворной ткани [6]. В печени также основной детерминантой образования гема служит уровень АЛК-синтазы, повышение актив-ности которой вызывают соединения, усиливающие работу микросомальной системы окисления.Некоторыми авторами показана разная экс-прессии генома у двух разных линий крыс, кото-рые различались по продолжительности жизни и способности генетических систем этих животных к адаптационным перестройкам. Обнаружено, что у непродолжительно живущих крыс линии Август снижение пролиферативной активности клеток, по сравнению с крысами Вистар, наблюдалось раньше. У одномесячных крыс Август скорость синтеза РНК была в 2,2 раза ниже таковой у крыс Вистар, а у трех-месячных – в 8 раз [1, 8].Цель исследования: оценки изменений амино-левулинатсинтазы (АЛК-синтаза) костного мозга и печени в период новорожденности в норме и после перенесенной острой гипоксической гипоксии у различных линий лабораторных крыс – Август и Вистар. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫИспользована модель ранней постнатальной гипоксии на крысятах двух линий Август и Вистар. Животных (по 20 в каждой экспериментальной группе) сразу после рождения помещали в камеру, содержащую 95 % азота и 5 % кислорода. Эта мо-дель наиболее часто применяется в эксперименте [2, 9].Животных выводили из эксперимента в соответ-ствии с Хельсинкской декларацией. Активность АЛК-синтазы определяли по методу G. Kikuchi в модифика-ции Y.С. Aoki et al. [8]. Активность данных ферментов определяли в костном мозге через 15–30 минут после рождения, на 1-е и 3-и сутки жизни; в печени – только на 3-и сутки после рождения, т. к. эритропоэтическая функция печени в норме выключается значительно раньше [4]. Параллельно определяли суточную про-дукцию эритроцитов [3].Для анализа результатов использовали пакет прикладных программ Statistica 6.0 (Statsoft Inc., США). Данные обрабатывали общепринятыми мето-дами вариационной статистики и выражали в виде среднеарифметической (М) и ее стандартной ошибки (m). Оценку значимости различий осуществляли с помощью непараметрических критериев. Для опреде-ления различий в средних тенденциях использовали ÁÞËËÅÒÅÍÜ ÂÑÍÖ ÑÎ ÐÀÌÍ, 2014, ¹ 6 (100)Экспериментальные исследования в биологии и медицине      61U-критерий Манна – Уитни, рассчитанный для неза-висимых выборок, когда число наблюдений невелико (n ≤ 20). Различия считали статистически значимыми при р ≤ 0,05.РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕСостояние эритропоэза в КМ представлено в таблице 1.Таблица 1 Активность АЛК-синтазы костного мозга у крыс линий Август и Вистар в норме и после острой гипоксической гипоксии (М ± m)Группа Показатели Возраст, сут. АЛК-синтаза, мкмоль/л/с Контроль Август (n = 20)0 3,86 ± 0,105 Вистар (n = 20) 3,78 ± 0,093 Август (n = 20)1 3,51 ± 0,112 Вистар (n = 20) 3,49 ± 0,089 Август (n = 16)3 2,99 ± 0,109 Вистар (n = 16) 3,27 ± 0,084 Гипоксия Август (n = 16) 1 1,80 ± 0,052* Вистар (n = 16) 1,81 ± 0,045* Август (n = 16)3 0,96 ± 0,086* Вистар (n = 16) 0,91 ± 0,073* Примечание.  *  –  статистически  значимые  отличия  от  со-ответствующего  показателя  контрольной группы при p < 0,05.Перестройка эритропоэза у крысят связана с заменой циркулирующих эритроцитов. У животных линии Август суточная продукция статистически значимо постепенно нарастает. У животных линии Вистар этого не наблюдается. Параллельно постепен-но снижается активность АЛК-синтазы КМ у обеих линий, что согласуется с данными С.Б. Назарова [6] об уменьшении интенсивности эритропоэза сразу после рождения и с литературными данными о снижении уровня эритропоэтина в первые трое суток практи-чески в 5 раз [7]. У крысят линии Вистар падение активности фермента более выражено.После перенесенной гипоксии суточная продук-ция эритроцитов у крыс обеих линий снижается в течение всего периода новорожденности, но в раз-ной степени. У крыс линии Август она снижается в 1,3 раза, а у крыс линии Вистар – почти в 2 раза. Острая гипоксия в этот период ассоциируется с резким снижением активности АЛК-синтазы. Актив-ность АЛК-синтазы после перенесенной гипоксии у крыс обеих линий снижается в 4 раза. Активность АЛК-синтазы печени представлена в таблице 2.Активность АЛК-синтазы печени крыс линий Август и Вистар после перенесенной гипоксии снижа-ется, однако не в одинаковой степени: у крыс Август активность всех ферментов снижается от 1,6 раза, а у крыс Вистар – всего в 1,2 раза. Проведенные нами эксперименты подтверждают наличие генетической предетерминированности к гипоксическому воздействию, а также реципрокные взаимоотношения по уровню активности АЛК-синтазы в КМ и печени как в норме, так и после пере-несенной гипоксии. ЛИТЕРАТУРА  REFERENCES1. Божков А.И., Климова Е.М. Эпигенетические механизмы формирования возраст-зависимых адаптационных проявлений // Генетика продолжи-тельности жизни и старение: тез. докл. междунар. конф. – 2010. – С. 5–6.Bozhkov A.I., Klimova E.M. Epigenetic mechanisms of formation of age-dependent adaptational manifestations // Genetika prodolzhitel’nosti zhizni i starenie. – 2010. – P. 5–6. (in Russian)2. Гармашева Н.Л., Константинова Н.Н. Патофи-зиологические основы охраны внутриутробного раз-вития человека. – М.: Медицина, 1985. – 159 с.Garmysheva N.L., Konstantinova N.N. Pathophysio-logical basics of human prenatal development defense. – Moscow: Medicina, 1985. – 159 p. 3. Мосягина И. Эритроцитарное равновесие в норме и патологии. – М.: Медгиз, 1962. – 272 с.Mosyagina I. Erythrocyte balance in normal and pathological conditions. – Moscow, 1962. – 272 p. 4. Назаров С.Б. Закономерности развития эри-трона белых крыс в пренатальном и раннем пост-натальном онтогенезе: автореф. дис. … докт. мед. наук. – М., 1995. – 35 с.Nazarov S.B. Peculiarities of development of white rats’ erythron in prenatal and early postnatal ontogenesis: abstract of dissertation of Doctor of Medical Sciences. – Moscow, 1995. – 35 p.5. Aoki Y., Urata G., Wada O. et al. Measurement of delta-aminolevulinic acid synthetase activity in human erythroblasts // J. Clin. Invest. – 1974. – Vol. 53 (5). – P. 1326–1334.6. Claustres M., Sultan C. Stimulatory effects of androgens on normal children’s bone marrow in cul-Таблица 2Активность гемсинтезирующих ферментов печени у крыс линий Август и Вистар в норме и после острой гипоксической гипоксии (М ± m)Показатели Группа Август Вистар Контроль Опыт Контроль Опыт АЛК-синтаза, нмоль/мг белка/мин 0,15 ± 0,007 0,09 ± 0,002* 0,24 ± 0,004 0,19 ± 0,009*  Примечание. * – статистически значимые отличия от соответствующего показателя контрольной группы при p < 0,05.ÁÞËËÅÒÅÍÜ ÂÑÍÖ ÑÎ ÐÀÌÍ, 2014, ¹ 6 (100)62           Экспериментальные исследования в биологии и медицинеture: Effects on BFU-E, CFU-E, and uroporphyrinogen I synthase activity // Hormone Res. – 1964. – Vol. 23. – P. 91–98. 7. Kling P.J., Schmidt R.L., Roberts R.A., Widness J.A. Serum erythropoietin levels during infancy: associations with erythropoiesis // J. Pediatr. – 1996. – Vol. 128. – P. 791–796.8. Serman A., Vlahović M., Serman L. et al. DNA meth-ylation as a regulatory mechanism for gene expression in mammals // Coll. Antropol. – 2006. – Vol. 30 (3). – P. 665–671.9. Speiser Z., Korczyn A.D. Teplitzky-Gitter S. Hyper-activity in rats following postnatal anoxia // Behav. Brain Res. – 1983. – Vol. 7 (3). – P. 379–382.Сведения об авторахКолесникова Любовь Ильинична –  член-корреспондент  РАН,  директор  Научного  центра  проблем  здоровья  семьи  и репродукции человека СО РАН (664003, г. Иркутск, ул. Тимирязева, 16; тел.: 8 (3952) 20-76-36; e-mail: iphr@sbamsr.irk.ru)Попова Алла Симоновна – кандидат медицинских наук, заведующая отделением гинекологии № 2 Городской клинической больницы № 6 (454047, г. Челябинск, ул. Румянцева, 28; тел.: 8 (3517) 21-25-65; e-mail: biochem2009@yandex.ru)Крупицкая Людмила Ионовна – кандидат медицинских наук, старший преподаватель кафедры биохимии Южно-Ураль-ского государственного медицинского университета Синицкий Антон Иванович – доктор медицинских наук, доцент кафедры химии фармацевтического факультета Южно-Уральского государственного медицинского университета Information about the authorsKolesnikova Lyubov Iljinichna – Corresponding Member of RAS, director of Scientific Centre for Family Health and Human Re-production Problems SB RAS (664003, Irkutsk, ul. Timiryazeva, 16; tel.: +7 (3952) 20-76-36; e-mail: iphr@sbamsr.irk.ru)Popova Alla Simonovna – Candidate of Medical Sciences, Head of Gynecology Unit N 2 of Municipal Clinical Hospital N 6 (454047, Chelyabinsk, ul. Rumyansteva, 28; tel.: +7 (3517) 21-25-65; e-mail: biochem2009@yandex.ru)Krupitskaya Lyudmila Ionovna – Candidate of Medical Sciences, Senior Lecturer of the Department of Biochemistry of South-Ural State Medical University Sinitskiy Anton Ivanovich – Doctor of Medical Sciences, Assistant Professor of the Department of Chemistry of Pharmaceutical Faculty of South-Ural State Medical University 

ACTIVITY OF AMINOLEVULINATE SYNTHASE OF BONE MARROW AND LIVER OF NEWBORN AUGUST AND WISTAR RATS AFTER ACUTE POSTNATAL HYPOXIA

https://www.actabiomedica.ru/jour/article/download/1837/1784

ACTIVITY OF AMINOLEVULINATE SYNTHASE OF BONE MARROW AND LIVER OF NEWBORN AUGUST AND WISTAR RATS AFTER ACUTE POSTNATAL HYPOXIA

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Directory of Open Access Journals