Влияние различной продолжительности алкоголизации самок белых крыс на систему эритрона их потомства

В последние годы ведется интенсивный поиск средств, способствующих коррекции алкогольных нарушений эмбриои фетогенеза. Однако практическое решение проблемы осложняется теоретическими пробелами, так как патогенез фетального алкоголизма во многих аспектах остается неясным. Нами исследованы механизмы действия этанола на систему эритрона потомства алкоголизированных самок крыс [3, 4].

Целью данного исследования стало изучение влияние на эритрон потомства продолжительности материнской алкоголизации в период, предшествовавший беременности.

Методика исследования. Экспериментальные крысы-самки ежедневно внутрижелудочно получали 40% раствор этанола в дозе 4 г/кг в течение 30 суток до спаривания в I экспериментальной серии, 60 суток до спаривания — во II серии и 90 суток до спаривания в III серии. Алкоголизация продолжалась в период спаривания, беременности и лактации. Самкам группы сравнения вводили внутрижелудочно в аналогичном режиме и объемах воду. Самок всех групп спаривали с интактными самцами. Беременность наступала в течение 15 суток. Крысят отсаживали от матерей на 25-е сутки жизни. Исследование проводили на потомстве в 5, 10, 15, 20, 25, 30 и 40-е сутки жизни, спустя 20−24 ч от последнего введения самкам алкоголя. В каждой группе наблюдения было задействовано по 5−9 крысят.

У крысят определяли количество эритробластических островков красного костного мозга (ЭОККМ) [2]. Рассчитывали показатель вовлечения колониеобразующих единиц эритропоэза в дифференцировку (ПВ-КОЕэ-Д), показатель повторного вовлечения макрофагов в эритропоэз (ППВ-Мф-Э), показатель созревания нормобластов в эритробластических островках (ПС) [1].

С помощью стандартных методик в периферической крови определяли концентрацию эритроцитов, ретикулоцитов, гемоглобина, рассчитывали среднее содержание гемоглобина в одном эритроците и средний объем эритроцита.

Результаты исследования обработаны статистически с использованием t-критерия Стьюдента и однофакторного дисперсионного анализа.

Результаты исследования и их обсуждение. В результате исследования у потомства алкоголизированных самок крыс выявлены изменения в системе эритрона, степень выраженности которых напрямую зависела от длительности материнской алкоголизации (МА).

У потомства крыс I экспериментальной серии с 5-х по 15-е сутки жизни отмечена активация медуллярного эритропоэза. Фактор МА способствует росту общего числа ЭО ККМ на 27- 43% (р<0,05), при этом, колониеобразующие единицы эритропоэза (КОЕэ) активно вовлекаются в дифференцировку, образуются молодые островки. Красный костный мозг (ККМ), активно продуцирует ретикулоциты, концентрация которых в крови превышает показатели группы сравнения на 11−35% (р<0,05).

Наблюдаемое раздражение красного ростка кроветворения, по-видимому, является компенсаторной реакцией в ответ на общую гипоксию организма крысят, вызванную алкоголизацией.

В периферической крови наблюдается гипохромия, которая обусловлена снижением концентрации гемоглобина (на 5−12%, р<0,05) на фоне нормального (у 5-ти дневных крысят) и повышенного (у 10-ти дневных) содержания эритроцитов. По-видимому, в костном мозге нарушен процесс гемоглобинизации. В условиях повышенной продукции эритроцитов процессы биосинтеза гемоглобина отстают от клеточной пролиферации.

С 15-х суток жизни у крысят появляется анемия, которая первоначально обусловлена снижением концентрации эритроцитов (на 11%, р<0,05), так как происходит на фоне ретикулоцитоза. В данном случае вероятен повышенный гемолиз красных клеток крови, в основе которого лежит мембранотоксическое действие этанола.

С 20-х суток жизни крысят регенеративная функция ККМ снижается, что подтверждается отсутствием ретикулоцитоза, уменьшением количества КОЕэ в гемопоэтической ткани на 10,9% (р<0,05) и ЭО начальных стадий развития на 13,8% (р<0,05). Абсолютная численность ЭОККМ на 54% выше уровня контроля (р<0,05), что, по-видимому, обусловлено их интенсивным новообразованием в предыдущий возрастной период.

На 25-е сутки после рождения токсическое влияние этанола на ККМ усиливается и начинает превалировать. Общее число ЭО ККМ сокращается в 2 раза, снижается темп вовлечения КОЕэ в дифференцировку и макрофагов в эритропоэз на 9,3% и 15,6% соответственно. Этанол повреждает рецепторы мембран этих клеток и нарушает их комплиментарность, это ведет к ограничению образования новых ЭО [5]. С данного возраста и до 40-го дня жизни отмечается ретикулопения в периферической крови, что подтверждает угнетение эритропоэтической функции ККМ.

Нормализации показателей эритрона не происходит и к 40-му дню жизни крысят. Тем не менее, при анализе формулы ЭО отмечена активация медуллярного эритропоэза, которая проявляется в увеличении доли островков начальных стадий развития на 17,8% (р<0,05).

У крысят II экспериментальной серии, как и у животных I серии, в возрасте 5 суток наблюдается стимуляция кроветворения в условиях этанол-индуцированной гипоксии (число ЭОККМ увеличивается на 43,7%, ЭО I класса — в 4 раза, количество ретикулоцитов — на 5,2%, р<0,05).

Но уже на 10-е сутки жизни животных ретикулоцитоз отсутствует. Это вызвано замедленным созреванием нормобластов в ККМ (ПС увеличен на 17,3%, р<0,05). В результате в периферической крови снижается концентрация эритроцитов и гемоглобина на 5,4% и 9,2% соответственно (р<0,05). алкоголизация крыса эритрон потомство На 15-е сутки жизни крысят II серии в вновь наблюдается «оживление» эритропоэза. Не смотря на то, что фактор МА вызвал сокращение числа ЭО ККМ (на 10,6%, р<0,05), анализ их качественного состава показал, что среди островков преобладают молодые, эффективно функционирующие. В результате происходит кратковременная нормализация концентрации эритроцитов в периферической крови.

С 20-го по 30-й день жизни усиливается токсическое поражение ККМ крысят с возможной сменой типа эритропоэза на мегалобластический. Об этом свидетельствует ретикулопения (концентрация ретикулоцитов на 70,8% ниже уровня группы сравнения) и гиперхромная анемия в периферической крови — понижение концентрации эритроцитов на фоне нормального содержания гемоглобина. То есть процесс гемоглобинизации опережает процесс синтеза эритроцитов. Возможно, это связано с дефицитом витамина В¹² и фолиевой кислоты в организме крысят в результате антифолиевого действия алкоголя.

У 40-дневных крысят в периферической крови наблюдается нормохромия, что свидетельствует о восстановлении эритробластического типа кроветворения, но одновременное снижение концентрации ретикулоцитов (на 11,6%, р<0,05) и эритроцитов (19%, р<0,05) говорит об истощении регенеративной функции ККМ.

Вследствие этанол-индуцированной гипоксии, у 5-ти дневных крысят III серии, матери которых подверглись 90−105 дневной предварительной алкоголизации, происходит активация костномозгового кроветворения. Однако она выражена в меньшей степени, чем у животных двух предыдущих серий. Для них характерно увеличение количества ЭО I класса зрелости на 59,4% (р<0,05) и ПВ-КОЕэ-Д на 29,2% (р<0,05), что привело к ретикулоцитозу в периферической крови. При этом, в отличие от животных I и II серии, у крысят III серии уже на 5-е сутки развивается анемия. Вероятно, это связано с большей степенью влияния алкоголя на крысят данной группы во внутриутробный период.

Постепенно нарастает токсическое воздействие этанола на костный мозг: у 10-ти дневных крысят исчезает ретикулоцитоз несмотря на повышенное содержание эритробластических островков. По-видимому, это связано с нарушением процессов созревания нормобластов. Количество эритроцитов восстановилось, вероятно, за счет ретикулоцитоза в предыдущий возрастной период.

В отличие от 15-ти суточных крысят I и II экспериментальных серий у животных III серии в ККМ нарастают деструктивные изменения: нарушается взаимодействие между центральным макрофагом ЭО и КОЕэ (ПВ-КОЕэ-Д снизился на 13,3%), концентрация ретикулоцитов снижена на 26,4%, то есть, подавляется регенеративная функция костного мозга. Однако концентрация эритроцитов и гемоглобина не изменяются. Вероятно, это объясняется тем, что к данному моменту закончилось созревание ранее образованных эритроидных клеток.

Негативные изменения в костном мозге животных усугубляются к 20-м и сохраняется вплоть до 40-х суток жизни животных. При этом в возрасте 30-ти суток появляется гипохромная а/регенеративная анемия, причиной которой может быть дефицит железа.

Обобщение результатов исследования показало определенную связь между продолжительностью МА и степенью патологических изменений в системе эритрона у потомства. У крысят II серии влияние фактора МА на показатели эритрона выражены в меньшей степени, чем у потомства III серии. В I серии фактор МА действует максимально.

По-видимому, степень влияния алкогольной интоксикации на эритропоэз потомства зависит от скорости расщепления этанола в организме матери. При 30−45 дневной предварительной алкоголизации самок крыс максимальное воздействие фактора на потомство, скорее всего, связано с «не тренированностью» систем окисляющих этанол в организме матери. Однако в силу меньшей продолжительности алкогольной интоксикации крыс-самок система эритрона у их потомства способна более активно противостоять действию этанола. Тем не менее, длительное напряжение компенсаторных механизмов приводит, в итоге, к их срыву.

У самок крыс, начавших потреблять алкоголь за 60−75 дней до беременности (II серия), вероятно, происходит индукция этанол-окисляющих ферментов в печени, что способствует ускоренной утилизации этанола в организме матери.

У крыс-самок III серии, по-видимому, происходит снижение уровня базального метаболизма печени и уменьшение скорости расщепления этанола. В силу того, что организм плода не способен самостоятельно утилизировать этанол, отрицательное влияние алкогольной интоксикации в отношении него усиливается. Как следствие усугубляются патологические сдвиги в системе эритрона у потомства, что и было выявлено в ходе исследования.