Динамика содержания трансформирующего ростового фактора бета1 и фактора некроза опухолей альфа в сыворотке крови при экспериментальной хронической почечной недостаточности

Тип работы:
Реферат
Предмет:
Медицина


Узнать стоимость

Детальная информация о работе

Выдержка из работы

Краткие сообщения
© 2003, СПб РО РА АКИ
ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ ТРАНСФОРМИРУЮЩЕГО РОСТОВОГО ФАКТОРА — БЕГА 1 И ФАКТОРА НЕКРОЗА ОПУХОЛЕЙ — АЛЬФА В СЫВОРОТКЕ КРОВИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ХРОНИЧЕСКОЙ ПОЧЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ
Сесь Т. П. *, Гавришева Н. А., Федулов А. В., James С. MacMillan**
Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова.
Кафедра патофизиологии
* Санкт-Петербургский государственный медицинский университет им. акад. И. П. Павлова.
НИИ пульмонологии.
**Valley Heart Surgeons Hospital, Modesto, California, CILIA.
Резюме. Изучена динамика содержания трансформирующего ростового фактора — бета 1 (TGF-(31) и фактора некроза опухолей — альфа (TNF-a) в сыворотке крови крыс с экспериментальной хронической почечной недостаточностью (X1IH). Показано, что по мере развития ХГ1Н отмечается нарастание сывороточной концентрации ТGF-(31 до 4-го месяца, тогда как на 6-м месяце наступает незначительное снижение его уровня. Изменение содержания TNF-a в сыворотке развивается дискордантно: концентрация прогрессивно снижается к 4-му месяцу ХПН и увеличивается на 6-м месяце.
Ключевые слова: TGF-$ 1, TNF-a., ХПН, фиброзирование, миокард.
Ses' Т.Р., Gavrisheva N.A., Fedulov A.V., MacMillan J.C.
LEVELS OF TRANSFORMING GROWTH FACTOR BETA i AND TUMOR NECROSIS FACTOR ALPHA IN SERA OF RATS WITH CHRONIC RENAL FAILURE
Abstract. Wc have studied the concentrations of transforming growth factor — beta 1 (TGF-|31) and tumor necrosis factor — alpha (TNF-a) in sera of rats with chronic renal failure (CRF). It was found that with the course of CRF serum level of TGF-(31 progressively increases till 4 months of CRF'- and becomes insignificantly lower at 6 months. Situation with TNF-a was found to be exactly the opposite: level of this cytokine gradually decreases reaching its minimum by 4 months of CRF and then is increased in the 6lh month group. In other words, the ВВбДбНИб
studied parameters follow mirrored patterns. Целью настоящего исследования явилось изуче-
(Med. Immunol., 2003, vol. 5, N1−2, рр 133−136) ,
-___________' ' ' / F_______________ ние динамики содержания трансформирующего ро-
Адрес для переписки: стового фактора — бета 1 (TGF-(31) и фактора не-
СПбГМУ им. акад. И. П. Павлова. кроза опухолей — альфа (TNF-a) в сыворотке кро-
НИИ пульмонологии. вн крыс с экспериментальной хронической почеч-
Санкт-Петербург, ул. Рентгена, д. 12. 1[0И недостаточностью (ХПН).
Доктор биологических наук Татьяна Павловна Сесь Ранее нами было показано [1], что процесс фиб-
Тел.: (812) 234−19−24. розирования в остающейся почке, являющийся мор-
фологической основой развития ХПН, носит черты системности. Из исследований, проведенных в недавнем прошлом, известно, в частности, что в сердце людей и животных с ХПН отмечается немиоци-тарный клеточный рост, в том числе за счет фиброб-ластов. Причем гемодинамическая нагрузка не является основным стимулом такого роста [5, 3]. Гистологически в миокарде при ХПН выявляют фиброз, этиология которого полностью не установлена [6]. Мы также наблюдали развитие в миокарде экспериментальных животных процессов ремоделирования с выраженным интерстициальным фиброзом.
Существует сложная система межклеточных сигналов, первично активируемая повреждением, активность которой поддерживается дисфункцией эндотелия [11] и вторичным изменением межклеточных взаимодействий вне сердца, и которая приводит к постоянному аномальному росту фиброб-ластов и увеличению их активности [14].
Структурное ремоделирование интерстиция сердца приводит к повышению жесткости миокарда и снижению коронарного резерва, в результате чего развиваются диастолическая и систолическая дисфункция желудочков с проявлениями сердечной недостаточности, что отмечается в том числе и при ХПН [5, 3]. Фиброз миокарда (ФМ), совместно с гипертрофией левого желудочка, может привести к развитию аритмий, чем, возможно, объясняется некоторый процент внезапных смертей у больных с ХПН, что часто ошибочно приписывают ишемической болезни сердца [6].
Известно, что трансформирующий ростовой фактор — бета 1 (ТСР-|31) непосредственно стимулирует синтез матриксных молекул и блокирует разрушение матрикса [8, 12]. Кроме того, ТСР-Р1 влияет на артериальное давление опосредованно через эндотелии-1 [7] и/или ренин-ангиотензино-вый механизм [4]. Выявлена также связь между повышением содержания ТСР-(31 в сыворотке и преобладанием синтеза коллагена 1 типа в миокарде над его деградацией при первичной гипертонии [8]. Более того, показано, что определение активности ТСР-р1 в моче на определенных этапах развития ХПН может быть инструментом прогнозирования темпов развития терминальной ХПН с фиброзом почки [10]. Сывороточный ТСР-Р1 также коррелирует с выраженностью фиброза почки при ХПН [11, 13]. Учитывая продемонстрированное ранее участие ТСР-Р1 в развитии фиброза миокарда на различных моделях, а также повышение содержания этого фактора при ХПН, можно предположить, что в развитии ФМ как осложнения ХПН ТСР-Р1 также играет определенную роль. Кроме того, изучение участия ТСР-Р1 в развитии ФМ при ХПН может иметь значение в плане разработки новых терапевтических подходов к процессам фиброгенеза и склерозирования [9].
Неоднократно было показано, что в ходе развития ХПН возникает персистирующая генерализованная эндотелиальная дисфункция [11]. TNF-a является многофункциональным провоспалитель-ным цитокином, помимо клеток моноцитарно-мак-рофагального ряда его продуцентами являются также эндотелиоциты и некоторые клетки миокарда. Это позволяет предполагать, что его содержание в крови может быть связано с выраженностью тканевого фиброза [15], в том числе — ФМ на модели ХПН.
Таким образом, изучение динамики содержания TGF-P1 и TNF-a в сыворотке крови крыс с экспериментальной ХПН является важным шагом на пути к изучению процессов фиброзирования при этой патологии.
Материалы и методы
Исследование проводилось на беспородных кры-сах-самцах массой 150 — 250 г из питомника РАМН «Рапполово».
Моделирование ХПН осуществляли по модифицированной методике Boudet et al. путем левосторонней нефрэктомии с одновременной электрокоагуляцией 25% коркового вещества остающейся почки. В качестве критериев оценки развития ХПН у крыс использовали содержание мочевины в сыворотке крови, а также динамику систолического артериального давления, измерение которого проводили прямым способом. Животных выводили из эксперимента через 2,4 и 6 месяцев после проведения операции моделирования ХПН. В качестве контроля использовали интактных животных. Распределение животных в различные исследуемые группы осуществляли случайным образом.
Морфологически было предварительно доказано, что данная методика моделирования приводит к развитию аутоиммунного гломерулонефрита с исходом в ХПН.
Определение концентрации TGF-pi и TNF-a проводили иммуноферментным методом в строгом соответствии с инструкцией производителя. Использовались тест-системы производства фирмы DRG Instruments, GmbH, Германия.
Измерение оптической плотности выполняли с помощью совместимого с персональным компьютером фотометра DRG Eliza-MAT 3000, производства DRG Instruments, GmbH, Германия, при длине волны 405 (либо 450) нм ± 10 нм. Перерасчет показателей оптической плотности в единицы концентрации вещества производился с использованием соответствующего программного обеспечения, поставляемого с оборудованием. При этом на основании показателей оптической плотности стандартов с известными концентрациями вещества строили калибровочную кривую, по автоматически вычисляемой формуле производили пересчет показателей опти-
ческой плотности в единицы концентрации. Резуль-таты выражали в единицах массы (пг или нг) на единицу объема (мл). 140
Статистический анализ
Перед началом проведения статистического анализа проводилось исключение «выскакивающих» величин из вариационного ряда по формуле
Содержание IGF- pi (нг/мл) а динами ке X ПН
Увыск — М
& gt-3
Проводилась проверка нормальности распределения путем визуальной оценки гистограмм и с учетом критерия Колмогорова-Смирнова/Лиллиефор-са и критерия Шапиро-Уилкса.
Для оценки разности дисперсий применялся F-тест, а также критерии Левина и Брауна-Форсайта. Оценка изменения содержания исследуемого вещества по мере развития ХПН, а также сравнение с контролем выполнялись путем сравнения средних арифметических, достоверность различий определяли с помощью U-критерия Манна-Уитни. Различия считали достоверными при р& lt-0,05.
Статистический анализ проводился с использованием программы Excel 2002 из пакета MS Office ХР (Microsoft Corp.), и программы Statistica 6 (StatSoft, Inc.).
Результаты и обсуждение
Результаты определения содержания TGF-pi и TNF-a по группам в зависимости от срока развития ХПН (2, 4 и б месяцев) и в контроле представлены на рисунке 1. В тесте Манна-Уитни было установлено, что средняя концентрация TGF-pi на сроке 2 месяца ХПН была достоверно выше, чем в контроле (122,4 и 106,3- р& lt-0,05) — этот показатель становится еще выше на сроке 4 месяца ХПН (137,7- р& lt-0,05), а затем к 6 месяцу несколько снижается (135,2- р& gt-0,05). Напротив, уровень TNF-a достоверно прогрессивно снижается на сроках 2 и 4 месяца ХПН по сравнению с контролем (13,6 и 7,2- по сравнению с 27,7- р& lt-0,05), тогда как на 6-м месяце наблюдается умеренное достоверное (р& lt-0,05) повышение этого показателя.
Обнаруженные изменения позволяют предположить, что запуск процессов фиброзирования происходит в первые 4 месяца ХПН (на данной модели), когда в ходе межклеточных взаимодействий активно участвует TGF-pi. Вероятно, именно в этот период в миокарде и других органах при проведении нами морфометрических исследований будет обнаружена наиболее выраженная пролиферация фиб-робластов и наработка ими коллагена 1 типа.
Снижение уровня TNF-a, вероятно, вызвано общей иммуносупрессивной активностью TGF-pi, что
Течение ХПН (мес.) *- p& lt-0,05(U4est)
Динамика содержания TNF — а (пгмл) при ХПН
ХПН 2
Рис. 1. Динамика содержания ТСР-Р1 и ТЖ-а в сыворотке крови крыс на разных сроках экспериментальной хронической почечной недостаточности и в контроле.
особенно подчеркивается синхронностью динамики концентраций этих веществ. Как известно, ТСР-Р1 достоверно снижает цитокин-продуцирующую активность ряда клеток, участвующих в процессе воспаления. Рецепторы к этому цитокину экспрессируются огромным числом клеток, в том числе моноцитами/макрофагами, клетками эндотелия, фиб-робластами миокарда, тучными клетками. Исходя из общих сведений об изучаемых факторах [2] можно также предположить, что для запуска фиброзирования необходимы повышенные количества ТСР-Р1, тогда как в поддержании этого процесса участвует в не меньшей степени и ТОТ-а.
При этом, возможно, именно развивающаяся генерализованная эндотелиальная дисфункция влечет за собой повышение уровней ТОТ-а на 6-м месяце ХПН.
В целом мы полагаем, что оценка динамики содержания изучаемых факторов явилась необходимым шагом на пути к пониманию механизмов системного фиброзирования и роли изучаемых факторов в этом процессе.
Список литературы
1. Гавришева Н, Ягмуров О, Ботина А, Эмману-ель В. // Экспериментальное моделирование хронической почечной недостаточности. Нефрология. -2001. — Т5. — № 2. С. 75−78.
2. Ярилин А. А. Основы иммунологии. М. Медицина, 1999.
3. Ашапп К., Kronenberg G., Gehlen F" Wessels S., Orth S., Mbnter K., Ehmke H., Mall G., Ritz E. Cardiac remodelling in experimental renal failure-an immunohistochemical study. // Nephrol Dial Transplant Aug. — 1998, — 13. -P. 1958−66.
4. Border W.A., Noble N.A. Interactions of transforming growth factor-P and angiotensin II in renal fibrosis. // Hypertension. — 1998. — 3(pt 2). -P. 181−188.
5. Brilla C.G., Maisch B. Regulation of the structural remodelling of the myocardium: from hypertrophy to heart failure. // Eur HeartJ. — 1994 Dec. — 15. — Suppl. D. — P. 45−52.
6. Grollier G., Hurault de Ligny B., Bonnet H., Scanu P., Potier J.C. So-called uremic heart disease. // Arch Mai Coeur Vaiss. — 1990, Mar. — 83 P. 401−406.
7. Kurihara H., Yoshizumi М., Sugiyama Т., Takaku F., Yanagisawa М., Masaki Т., Hamaoki М., Kato H., Yazaki Y. Transforming growth factor P stimulates the expression of endothelin mRNA by vascular endothelial cells. // Biochem Biophys Res Commun. — 1989. -159: 1435−1440.
8. Laviades C., Varo N., DHez J.: Transforming Growth Factor P in Hypertensives With Cardiorenal Damage. // Hypertension — 2000. — 36: 517.
9. Massaguft J., Ye-Guang Chen: Controlling TGF-P signaling. // Genes and Development. — March 15, 2000. — Vol. 14. — № 6. — P. 627−644.
10. Noh J.W., Wiggins R., Phan S.H. Urine transforming growth factor-beta activity is related to the degree of scarring in crescentic nephritis in the rabbit. // Nephron — 1993. -63: 73−78.
11. Petrishchev N.N., Gavrisheva N. A., Vlasov T.D., Dubina M.V., Panteleev V.G.: Study of functional properties of microvessels of the rat mesentery. Ross Fiziol Zh Im I M Sechenova. — Mar. 2000. — № 86(3) -P. 358−361.
12. Roberts A.B., McCune B.K., Sporn M.B. TGF-P: regulation of extracellular matrix. // Kidney Int -1992. -№ 41. -P. 557−559
13. Sun Y., Zhang J., Zhang J.Q., Ramires F.J.A. Local Angiotensin II and Transforming Growth Factor-pi in Renal Fibrosis of Rats. // Hypertension — 2000. -35: 1078.
14. Weber K.T. Targeting Pathological Remodeling. Concepts of Cardioprotection and Reparation. // Circulation. — 2000. № 102. — P. 1342.
15. Zhang K., Phan S.H. Cytokines and pulmonary fibrosis. // Biol Signals. — 1996 Jul-Aug. — № 5(4). -P. 232−239.
поступила в редакцию 08. 01. 2003 отправлена на доработку 02. 04. 2003 принята к печати 08. 04. 2003

ПоказатьСвернуть
Заполнить форму текущей работой