Дослідження механізмів деструкції кісткової тканини під впливом модельованої мікрогравітації

Для вивчення можливості усунення наслідків гіпокінезії у четвертій серії експерименту було використано метод дозованої кисневої депривації у режимі: 10 хв.- ШГС зі зниженим Ро2, 20 хв. – атмосферне повітря (10/20). Показано, що такий режим стимуляції остеогенезу нормалізуєї значну частину досліджуваних показників. Так, концентрація остеокальцину у сироватці крові щурів ІІІ групи після курсу сеансів дозованої гіпоксії вірогідно знизилася у 1,2 рази. Рівень ПТГ, С-термінального пропептиду колагену І типу виявляв тенденцію до підвищення. Концентрація ГАГ у сироватці крові залишалася у 1,5 рази підвищеною порвняно з контрольними значеннями. Активність ТРКФ у сироватці крові була значно нижчою порівняно із показниками у тварин, що знаходилися в умовах обмеження рухливості і дихали атмосферним повітрям, але залишалася вірогідно підвищеною (на 140%, P<0,05) відносно значень контрольної групи. Таким чином, за допомогою дозованої кисневої депривації у режимі 10/20 вдалося вдвічі знизити активність ТРКФ, викликаної попереднім обмеженням рухливості та наблизити її до значень типових для контрольних тварин. 

Наведені дані свідчать, що у молодих щурів з обмеженням рухливості протягом 28 діб, які дихали атмосферним повітрям, вірогідно підвищувалася активність КФ і ТРКФ у сироватці крові, тоді як у КТ активність КФ і ЛФ мала тенденцію до зниження порівняно з контрольними значеннями. Наступний період посткондиціонуючого впливу ШГС виявив нормалізацію показників стану КТ.

Біохімічні показники ремоделювання кісткової тканини при аксіальному розвантаженні задніх кінцівок щурів. Результати проведених досліджень показали, що після 28-добового АРЗК щурів в атмосферному повітрі суттєво порушується рівень багатьох показників стану КТ, у тому числі і основного показника ступеню упорядкованості колагену – наявності достатньої кількості молекул глікозаміногліканів. Після 28-добового АРЗК у сироватці крові тварин концентрація ГАГ підвищилася на 53,3% (P<0,05). Дихання ШГС зі зниженим Ро2 (76±10 мм рт. ст.) у трьох досліджуваних режимах (20/20, 10/20, 10/10 хвилин) повністю нормалізувало зрушення концентрації ГАГ при розвантаження задніх кінцівок (табл.5, рис.8). 

Газова суміш зі зниженим Ро2, яку подавали у режимі 20/20, сприяла значному зниженню активності КФ у сироватці крові щурів ІІІ групи, але недостатньо для того, щоб отримані дані не відрізнялися від контрольних значень. Разом з тим виявлено, що подача ШГС у режимі 10/20 повністю нормалізувала цей показник, а у режимі 10/10 навіть надмірно зменшила активність КФ і ТРКФ у сироватці крові тварин ІІІ, IV, V груп (рис.9).

Дослідження, проведені, на тих же тваринах показали, що концентрація ПТГ проявляла тенденцію до підвищення як у щурів з АРЗК у атмосферному повітрі, так і при диханні ШГС зі зниженим Ро2 (табл.5).

 

Таблиця 5

Біохімічні показники стану кісткової тканини молодих щурів після 28-добового розвантаження задніх кінцівок (ІІ) та під впливом режимів подачі ШГС (ІІІ – 20/20, IV – 10/20, V – 10/10 хвилин , М±m).

Показники І група

n=19 ІІ група

n=12 ІІІ група

n=12 ІV група

n=6 V група

n=6

Сироватка крові:

Лужна фосфатаза, МО/л 99,97 ±3,209 100,28 

±3,916 87,27 3,586 85,82 

± 6,515 75,06 ± 4,132* 

Остеокальцин, пг/мл 3,67 ± 0,105 5,52 

±0,141* 5,63 ± 0,196* 3,74 

± 0,083 3,03 

± 0,212

С-термінальний пропептид колагену І типу, пг/мл 7,94 ± 0,267 13,10 ± 0,997* 10,74

 ± 0,412 8,47 ± 0,687 7,18 ± 0,200

Кисла фосфатаза, МО/л 38,14 ± 3,123 138,74±7,087* 65,07 ± 2,689* 38,12 ± 2,832 29,21 ± 2,862

Тартратрезистентна кисла фосфатаза, МО/л 19,21 ± 2,536 88,68 ± 5,389* 4,31

±0,903 12,96 

± 1,316* 12,18 ± 1,087*

Глікозаміноглікани, г/л 0,15 ± 0,01 0,23 ± 0,014* 0,15 ±0,007 0,13 

± 0,008 0,13 ± 0,005

Паратиреоїдний гормон, нг/мл 37,74 ± 5,862 184,31 ±46,303 59,18 ±17,670 183,93 ±61,752 41,69 ± 0,704

Креатинін, мкМ/л 182,74 ± 8,553 97,57 ± 4,558* 107,41 

± 4,610* 417,10

±15,106* 149,05 ± 10,378*

Кісткова тканина:

Лужна фосфатаза, мкМ /хв• г 0,52 ± 0,047 0,50 ± 0,033 0,43 ± 0,042 0,85

 ±0,165 0,56

 ± 0,058

Кисла фосфатаза, мкМ /хв• г 0,015 ± 0,003 0,021 ± 0,003 0,02 ± 0,005 0,041 

± 0,009* 0,013 ± 0,001

Гіалуронідазна активність, мкМ /хв• г 0,18± 0,018 0,26

 ± 0,037 0,22 ± 0,042 0,21 

± 0,020 0,19

 ± 0,014

Креатинін у сечі, мкМ/добу 0,086 ±  0,0015 0,15 ± 

 0,023* 0,07 ± 0,012 0,07 ± 

 0,022 0,07 ± 

 0,050

 

Вміст креатиніну в сироватці крові вірогідно зменшувався в межах від 18% до 40% у тварин ІІІ та V груп. У щурів ІV групи рівень креатиніну підвищувався на 128,2% (P<0,05, табл.5). У щурів з АРЗК в атмосферному повітрі збільшилася екскреція з сечею креатині на 87,5%