Дослідження механізмів деструкції кісткової тканини під впливом модельованої мікрогравітації

Варто звернути увагу на різницю основного показника активності остеобластів — ЛФ. У тварин з НР фенотипом після обмеження рухливості її активність зросла до 160% від контролю. У ВР тварин за тих же умов активність ЛФ становила лише 117%, тобто практично не змінилася на фоні того, що істотно зросла активність остеокластів — КФ (до 230%). Співвідношення ЛФ/КФ та ЛФ/ТРКФ також підтверджує наявність істотної різниці у балансі процесів відновлення та руйнування у обох фенотипових варіантах щурів лінії Вістар.

Заміна газового середовища на ШГС зі зниженим Ро2 повернула активність досліджуваних ферментів до вихідних значень, а концентрація ГАГ підвищилася в1,5 рази , ПТГ – у 2 рази. Таким чином, 45-добове обмеження рухливості в умовах періодичного дихання ШГС зі зниженим Ро2 сприймається молодими тваринами з НР значно краще, ніж щурами з ВР. Вплив примусового обмеження рухливості та ШГС на тварин з ВР як за абсолютними показниками змін, так і за статистичним критерієм знаків виявив більш суттєві відхилення від вихідних величин більшості показників.

Певні переваги фенотипово НР субпопуляції в умовах вимушеної гіпокінезії молодих щурів добре ілюструє різниця показників співвідношення формування та руйнування за коефіцієнтами ЛФ/КФ та ЛФ/ТРКФ. При вихідному значенні першого 0,69, під впливом обмеження рухливості він знизився до 0,56, а в умовах поєднаної дії обмеження рухливості та ШГС – зріс до 0,80, тобто перевищив вихідну величину на 16%. Така реакція дозволяє стверджувати, що гіпоксична стимуляція, незважаючи на 45-добову гіпокінезію, відновлює фізіологічний баланс процесів ремоделювання КТ у цій субпопуляції. Майже аналогічну реакцію засвідчують показники коефіцієнту ЛФ/ТРКФ: 2,06 (100%) – 1,06 (51% після гіпокінезії) – 1,49 (72% відновлення) після поєднаного депресуючого процес ремоделювання впливу гіпокінезії та стимулюючого КТ впливу дозованої гіпоксії.

Різниця в реакціях ВР та НР молодих тварин особливо виразно проявилася після впливу на них поєднаної дії гіпокінезії та гіпоксії. Так, активність ЛФ у НР щурів знизилася на 18%. Аналогічна реакція у ВР молодих тварин виявилася майже втричі більшою і становила 43% від вихідного значення. Аналогічно змінювалися показники концентрації ГАГ. У НР молодих щурів концентрація ГАГ знизилася на 12%, а у ВР тварин – зросла на 49%. Концентрація ПТГ в сироватці крові НР молодих щурів зросла на 28%, в той час як у ВР тварин вона підвищилася у 3,5 рази.

Дорослі щури з НР і ВР майже однаково реагували на 45-добове обмеження рухливості в атмосферному повітрі. У дорослих щурів відмічено лише зростання концентрації ПТГ (у НР і ВР щурів) і зниження активності ЛФ у КТ у цілому по групі. Такий ефект свідчить про наявність активних процесів резорбції кістки як у НР, так і ВР тварин. Застосування ШГС зі зниженим Ро2 для дорослих щурів не дало такого виразного позитивного ефекту, як у молодих тварин. 

Біологічні ефекти гіпоксичної преадаптації. З метою визначення максимально ефективного способу подачі ШГС зі зниженим Ро2 для профілактики явищ дефіциту навантаження у молодих і дорослих щурів проведено спреціальні дослідження з застосуванням принципу преадаптації (прекондиціювання). До початку обмеження рухливості щури ІІ і V групи протягом 14 діб дихали ШГС зі зниженим Ро2. У цей період часу їх рухливість не обмежувалася. Через 2 доби після закінчення курсу преадаптації (прекондиціювання) тварин переводили на 28 діб в умови жорсткої гіпокінезії в атмосферному повітрі. Щурам ІІІ, VІ груп протягом 14 діб також здійснювали прекондиціювання, а через 2 доби їх переводили в умови жорсткої гіпокінезії з диханням ШГС зі зниженим Ро2. 

Проведені експерименти показали, що реакція КТ у молодих і дорослих тварин проявлялася по-різному. Наступний після прекондиціювання період утримання щурів в стані жорсткої гіпокінезії не викликав істотних змін активності ЛФ у молодих щурів ІІ і ІІІ групи, як у сироватці крові, так і КТ. Активність КФ у сироватці крові тварин ІІ групи не змінювалася, а у щурів ІІІ групи знизилася в 1,3 рази (Р<0,05) відносно контрольних значень. Активність ТРКФ і ГА у сироватці крові щурів ІІ і ІІІ групи мала лише статистично невірогідну тенденцію до підвищення. У кістковій тканині ГА не змінювалася у тварин ІІ групи і дещо підвищувалася у щурів ІІІ групи. Водночас концентрація ГАГ у цих тварин зростала у 4,2 і 3,2 рази відповідно порівняно з контролем. Тобто у молодих щурів преадаптація істотно змінювала реакцію КТ на обмеження рухливості.

У дорослих щурів V і VІ груп активність ЛФ, КФ, ТРКФ у сироватці крові і КТ не змінювалася порівняно зі значеннями у тварин контрольної групи (ІV). Гіалуронідазна активність мала тенденцію до підвищення у сироватці крові як у щурів V групи так і VІ групи. У кістковій тканині ГА вірогідно знижувалася у 3,3 рази (V група) і 4,2 рази (VІ група) порівняно з контрольними значеннями. Концентрація ГАГ у сироватці крові знизилася у 2,1 рази у щурів V групи і не змінювалася у тварин VІ групи відносно контрольних значень.

Як показали проведені експерименти, прекондиціювання дорослих щурів у ШГС зі зниженим Ро2 позитивно