Вплив екстремальних факторів на вміст цинку в клітинах

Показано, що різні та навіть протилежні фактори викликають подібні зміни в клітинах, які проявляються зниженням вмісту цинку та секреторного матеріалу. У випадку комбінованої дії екстремальних факторів відмічався потенційований ефект. Призначення людям дієти, багатої на цинк, і мишам – ацетату цинку зменшувало дефіцит цинку в клітинах, що викликався цими факторами. Подібність змін вмісту цинку в клітинах дозволяє їх віднести до симптомів неспецифічного адаптаційного синдрому. Зміни вмісту цинку та інсуліну в панкреатичних клітинах В і зміни вмісту цинку в нейронах гіпокампу можуть бути віднесені до нейро-гуморальних механізмів стресу. Подібність змін вмісту цинку та секреторного матеріалу в клітинах свідчить про участь цього металу в біосинтезі та виділенні секреторного матеріалу.

Ключові слова: гіпокамп, гранулоцити, клітини Панета, панкреатичні острівці, простата, секрет, сперматозоїди, стрес, цинк, екстремальні фактори.

 

 

Григорова Н. В. Влияние экстремальных факторов на содержание цинка в клетках. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03. 00. 13- физиология человека и животных. – Таврический национальный университет им. В. И. Вернадского, Симферополь, 2002.

Диссертация посвящена изучению нейро-гуморальных и клеточно-молекулярных механизмов общего адаптационного синдрома. Работа вносит существенный вклад в изучение физиологической роли цинка. С помощью разработанных высокочувствительных индикаторов проводились сравнительные исследования влияния физической нагрузки, иммобилизации, алкоголизации, металлов и связывающих их агентов, голодания, высокой и низкой температуры на содержание цинка в клетках.

Материалом исследований служили у людей гранулоциты крови и сперматозоиды, у животных (мышей) – гранулоциты крови, сперматозоиды, клетки панкреатических островков, базальных отделов кишечных крипт, концевых отделов предстательной железы, нейроны гиппокампа. Для цитохимического определения цинка были разработаны методы, основанные на применении высокочувствительных и селективных реагентов: дитизона и 8 – (п – толуолсульфониламино) – хинолина (8-ТСХ). 8-ТСХ является специфическим реагентом на цинк. В отдельных сериях исследований была доказана селективность цитохимической реакции дитизона с цинком. Сравнительные исследования показали, что при различных условиях опыта обе цитохимические реакции изменяются сходным образом. Для цитохимического выявления секреторного материала в гранулоцитах был разработан метод окраски метиловым фиолетовым-флоксином (МФФ). Окраску флоксином применяли для выявления секрета в сперматозоидах, клетках базальных отделов кишечных крипт, клетках эпителия концевых отделов предстательной железы. Инсулин в панкреатических клетках В выявляли окраской срезов альдегидфуксином.

У лиц, подвергавшихся воздействию физической нагрузки, алкоголизации, сероводорода и токсических металлов, наблюдалось снижение интенсивности цитохимических реакций дитизона, 8-ТСХ, МФФ в гранулоцитах крови. Снижение интенсивности цитохимических реакций дитизона и 8-ТСХ сопровождалось уменьшением количества гранул этих реагентов в зернистых лейкоцитах. У алкоголизированных лиц наблюдалось ослабление окраски сперматозоидов дитизоном, 8-ТСХ, флоксином.

У мышей, подвергавшихся воздействию физической нагрузки, иммобилизации, голода, охлаждения, металлов и хелатирующих агентов, наблюдалось снижение интенсивности дитизоновой реакции в гранулоцитах крови, реакции 8 – ТСХ в В-клетках островков, клетках Панета, клетках предстательной железы, реакций дитизона и 8-ТСХ в сперматозоидах. Снижение интенсивности цитохимической реакции дитизона в зернистых лейкоцитах сопровождалось уменьшением количества в них гранул. Наблюдалось сходство изменений интенсивности цитохимических реакций 8-ТСХ и альдегидфуксина в панкреатических островках, а также сходство изменений интенсивности реакций 8-ТСХ и флоксина в клетках Панета, предстательной железы, сходство изменений интенсивности реакций дитизона, 8-ТСХ и флоксина в сперматозоидах у мышей. Разработаны также способы выявления секреторного материала в нейтрофилах и инсулина в панкреатических клетках В.

Таким образом, разные и даже противоположные по своей природе факторы вызывают сходные изменения в клетках, проявляющиеся снижением содержания цинка и секреторного материала. В случае комбинированного воздействия экстремальных факторов отмечался потенцированный эффект. Назначение людям диеты, богатой цинком, и мышам ацетата цинка уменьшало дефицит цинка в клетках, вызываемый этими факторами. Сходство изменений содержания цинка в клетках позволяет их отнести к симптомам неспецифического адаптационного синдрома. Изменения содержания цинка и инсулина в панкреатических клетках В, а также изменения содержания цинка в нейронах гиппокампа могут быть отнесены к нейро-гуморальным механизмам стресса. Сходство изменений содержания цинка и секреторного материала в клетках указывает на участие этого металла в биосинтезе и выделении секреторного материала.

Ключевые слова: гиппокамп, гранулоциты, клетки Панета, панкреатические островки, простата, секрет, сперматозоиды, стресс, цинк, экстремальные факторы.

 

 

Grigorova N. V. Influence of extreme factors on zinc content in the cells. – Manuscript.

Thesis for a candidates of biological sciences degree by speciality 03. 00. 13. – Physiology of man and animals. – The V. I. Vernadsky Tavrychesky National University, Symferopol, 2002.

The Dissertation is devoted to the study of neuro-humoral and cellular – molecular mechanisms of common adaptation syndrome. The work makes essential contribution to the study of zinc physiological role. With the aid of ellaborated high sensitive indicators it were carried out the comparative investigations the influence of physical load, immobilization, alcoholization, metals and its binding agents, fasting, high and low temperature on cell zinc content.

Human blood granulocytes, spermatozoides and animal (mice) blood granulocytes, spermatozoides, pancreatic islet cells, the cells of intestine crypt basal sections, the cells of prostate distal sections, hippocampal neurons served as investigation material. It were elaborated the methods based on the use of highly sensitive and selective reagents for cytochemical zinc determination. It were also elaborated the modes of revealing of secretory material in the cells.

It was shown that various and even opposite factors induce similar changes in the cells, manifesting by decrease of zinc and secretory material content. A potentiation effect was noticed in the cases of combined action of extreme factors. The appointment of zinc rich diet to men and zinc acetate to mice decreased cell zinc deficit, induced by these factors. The similarity of the changes of the cell zinc content permits to attribute its to the symptoms of nonspecific adaptation syndrome. The changes of zinc and insulin content in pancreatic beta cells and the changes of zinc content in hippocampal neurons may be attributed to neuro-humoral mechanisms of the stress. The similarity of the changes of zinc and secretory material content in the cells indicates the participation of this metal in biosynthesis and release of secretory material.

Key words: extreme factors, granulocytes, hippocampus, pancreatic islets, paneth cells, prostate, secret, spermatozoides, stress, zinc.