Возможные причины изменения содержания серотонина в печени крыс в условиях хронического поступления кремния с питьевой водой

DOI: 10.47026/2413-4864-2023-4-69-80

УДК: 546.28:577.175.823:612.359
ББК: Е060.03*54.135*46.75:32.843.322.4:52.817.114

Григорьева Е.А., Гордова В.С., Сергеева В.Е., Смородченко А.Т.

Возможные причины изменения содержания серотонина в печени крыс в условиях хронического поступления кремния с питьевой водой

Ключевые слова: кремний, аморфный диоксид кремния, силикаты, печень, фиброз, серотонин, биогенные амины, тромбоциты

В работе представлены данные по изменению интенсивности люминесценции серотонина в структурах печени крыс, находившихся в эксперименте с поступлением кремния с питьевой водой в течение двух и девяти месяцев. А также рассмотрены и обсуждены возможные причины выявленных изменений.

Цель исследования – соотнести серотониновый статус печени с количеством иммунокомпетентных клеток (эозинофилов, тучных клеток, CD68-позитивных клеток) и с показателями периферической крови на разных сроках эксперимента с поступлением кремния с питьевой водой.

Материал и методы. Крысы были разделены на две группы: контрольная группа (n = 20) получала питьевую бутилированную воду, опытная (n = 20) – ту же самую воду, но с добавлением Na₂SiO₃*9H₂O в концентрации 10 мг/л в пересчете на кремний. Животные находились в свободном доступе к источнику воды. Кровь забирали из хвостовой вены для анализа до начала эксперимента, а также через 2 и 9 месяцев от его начала. По истечении двух и девяти месяцев крысы были выведены из эксперимента. Из одной части печени приготавливали свежие замороженные срезы толщиной 10 мкм для постановки реакции Фалька–Хиларпа, другая часть печени помещалась в 10%-ный раствор формалина для последующей заливки в парафин. После депарафинизации срезы обрабатывались различными методиками для подсчета иммунокомпетентных клеток: гематоксилином и эозином (эозинофилы), толуидиновым синим по Унна (тучные клетки), непрямым иммунногистохимическим методом (CD68-позитивные клетки). Различия во всех случаях считали статистически значимыми при p < 0,05.

Результаты и их обсуждение. Обнаружено увеличение интенсивности люминесценции серотонина в изучаемых структурах печени (гепатоциты, оболочки центральных вен, люминесцирующие гранулярные клетки и их микроокружение) крыс опытной группы. При этом зафиксировано возрастание их интенсивности в 2-3 раза в печени крыс, находившихся в эксперименте в течение 9 месяцев. Выявлено, что количество тромбоцитов, эритроцитов, гемоглобина, лейкоцитов, смеси моноцитов, эозинофилов, базофилов и незрелых клеток в крови крыс, получавших кремний с питьевой водой в концентрации 20 мг/л, находится в обратной зависимости от срока эксперимента. На обоих сроках наблюдали увеличение количества эозинофилов в области портальных зон, а также увеличение площади тучных клеток. Через 2 месяца эксперимента в печени крыс опытной группы увеличивалось количество CD68-позитивных клеток и тучных клеток, а через 9 месяцев их число выравнивалось и уменьшалось соответственно. Обращено внимание на участие вышеизложенных иммунокомпетентных клеток в метаболизме серотонина. Обсуждается вовлечение серотонина в процессы физиологической и репаративной регенерации печени.

Выводы. Изменение количества, площадей иммунокомпентентных клеток (эозинофилов, тучных клеток, макрофагов) печени крыс опытных групп, а также уменьшение содержания тромбоцитов в их крови сопряжено с увеличением интенсивности люминесценции серотонина в содержащих его структурах печени.

Литература

Гордова В.С., Сергеева В.Е., Сапожников С.П. Морфологическая адаптация внутренних органов к поступлению в организм водорастворимого соединения кремния. Чебоксары: Изд-во Чуваш. ун-та, 2021. 208 с.
Григорьева Е.А., Гордова В.С., Сергеева В.Е., Смородченко А.Т. Реакция CD68-позитивных клеток печени и селезенки крыс на поступление кремния с питьевой водой // Acta medica Eurasica. 2021. № 2. С. 34–43. URL: http://acta-medica-eurasica.ru/single/2021/2/5.
Григорьева Е.А., Коршунова А.И. Морфологическая характеристика структур печени при поступлении кремния с питьевой водой в различные сроки эксперимента // Актуальные проблемы биомедицины – 2020: сб. тез. XXVI Всерос. Конф. молодых учёных с междунар. участием (Санкт-Петербург, 26–27 марта 2020 г.). СПб.: Первый Санкт-Петербургский гос. мед. Ун-т им. академика И.П. Павлова, 2020. С. 368–369.
Григорьева Е.А. Морфологические особенности печени при воздействии водорастворимого соединения кремния // Медицинский академический журнал. 2016. Т. 16, № 4. С. 71–72.
Калинин А.Л. Морфологические и патофизиологические особенности печени у пожилых пациентов // Проблемы здоровья и экологии. 2016. № 1(47). С. 13–17.
Количественная оценка сульфатирования тучных клеток / Л.Ю. Ильина, С.П. Сапожников, В.А. Козлов и др. // Acta medica Eurasica. 2020. № 2. С. 43–53.
Мудров В.А. Алгоритмы использования кластерного анализа в биомедицинских исследованиях с помощью пакета программ SPSS // Забайкальский медицинский вестник. 2020. № 4. С. 215–221.
Некоторые аспекты влияния серотонина на морфофункциональное состояние печени и процессы её регенерации / В.Ю. Шур, М.А. Самотруева, М.В. Мажитова и др. // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 4. С. 432.
Садек А., Храмцова Ю.С., Юшков Б.Г. Тучные клетки как биомаркеры «Inflamm-aging» // Российский иммунологический журнал. 2022. Т. 25, № 3. С. 299–304.
Сеин О.Б., Михайлов К.А., Саргсян Э.Г., Холоша А.С. Функциональная активность серотонинергической системы у домашних животных в возрастном аспекте // Вестник Курской государственной сельскохозяйственной академии. 2018. № 5. С. 97–102.
Сепиашвили Р.И., Балмасова И.П., Стаурина Л.Н. Серотонин и его иммунофизиологические эффекты // Российский физиологический журнал имени И.М. Сеченова. 2013. Т. 99, № 1. С. 17–32.
Терентьев А.А., Лычкова А.Э., Казимирский А.Н., Пузиков А.М. Моноаминергическая регуляция иммунитета. Часть I / // ЭиКГ. 2016. № 3(127). С. 32–39.
Culafic D.M., Mirkovic D.S., Vukcevic M.D. et al. Plasma and platelet serotonin levels in patients with liver cirrhosis. World J Gastroenterol., 2007, vol. 13(43), pp. 5750–5753. DOI: 10.3748/wjg.v13.i43.5750.
De Giovanni M., Dang E.V., Chen K.Y., An J. et al. Platelets and mast cells promote pathogenic eosinophil recruitment during invasive fungal infection via the 5-HIAA-GPR35 ligand-receptor system. Immunity, 2023, vol. 56(7), pp. 1548–1560.e5. DOI: 10.1016/j.immuni.2023.05.006.
Furrer K., Rickenbacher A., Tian Y. et al. Serotonin reverts age-related capillarization and failure of regeneration in the liver through a VEGF-dependent pathway. Proc Natl Acad Sci U S A, 2011, vol. 108(7), pp. 2945–2950. DOI: 10.1073/pnas.1012531108.
Huang W., Han N., Du L. et al. A narrative review of liver regeneration-from models to molecular basis. Ann Transl Med., 2021, vol. 9(22), p. 1705. DOI: 10.21037/atm-21-5234.
Kang B.N., Ha S.G., Bahaie N.S. et al. Regulation of serotonin-induced trafficking and migration of eosinophils. PLoS One, 2013, vol. 8(1). e54840. DOI: 1371/journal.pone.0054840.
Kushnir-Sukhov N.M., Brown J.M., Wu Y, Kirshenbaum A. et al. Human mast cells are capable of serotonin synthesis and release. J Allergy Clin Immunol., 2007, vol. 119(2), pp. 498–499. DOI: 10.1016/j.jaci.2006.09.003.
Lesurtel M., Soll C., Humar B., Clavien P.A. Serotonin: a double-edged sword for the liver? Surgeon, 2012, vol. 10(2), pp. 107–113. DOI: 10.1016/j.surge.2011.11.002.
Lopez-Vilchez I., Diaz-Ricart M., White J.G. et al. Serotonin enhances platelet procoagulant properties and their activation induced during platelet tissue factor uptake. Cardiovasc Res., 2009, vol. 84(2), pp. 309–316. DOI: 10.1093/cvr/cvp205.
Mercado C.P., Kilic F.Molecular mechanisms of SERT in platelets: regulation of plasma serotonin levels. Mol Interv., 2010, vol. 10(4), pp. 231–241.
Ruddell R.G., Oakley F., Hussain Z. et al. A role for serotonin (5-HT) in hepatic stellate cell function and liver fibrosis. Am J Pathol., 2006, vol. 169(3), 861–876. DOI: 10.2353/ajpath.2006.050767.
Wang H., Steeds J., Motomura Y. et al. CD4+ T cell-mediated immunological control of enterochromaffin cell hyperplasia and 5-hydroxytryptamine production in enteric infection. , 2007, vol. 56(7), pp. 949–957.
Wen Y., Emontzpohl C., Xu L. et al. Interleukin-33 facilitates liver regeneration through serotonin-involved gut-liver axis. , 2023, vol. 77(5), pp. 1580–1592. DOI: 10.1002/hep.32744.
Yabut J.M., Crane J.D., Green A.E. et al. Emerging Roles for Serotonin in Regulating Metabolism: New Implications for an Ancient Molecule. Endocrine reviews., 2019, vol. 40(4), pp. 1092–1107. DOI: 10.1210/er.2018-00283.
Yonezawa Y., Kondo H., Nomaguchi T.A. Age-related changes in serotonin content and its release reaction of rat platelets. Mech Ageing Dev., 1989, vol.47(1), 65–75. DOI: 10.1016/0047-6374(89)90008-0.
Yoshizumi T., Itoh S., Imai D. et al. Impact of platelets and serotonin on liver regeneration after living donor hepatectomy. Transplant Proc., 2015, vol. 47(3),683–685. DOI: 10.1016/j.transproceed.2014.11.050.

Сведения об авторах

Григорьева Евгения Александровна: аспирантка кафедры медицинской биологии с курсом микробиологии и вирусологии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (shgrev@yandex.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3626-2750)

Гордова Валентина Сергеевна: кандидат медицинских наук, доцент кафедры фундаментальной медицины, Балтийский федеральный университет имени Иммануила Канта, Россия, Калининград (crataegi@rambler.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-5109-9862)

Сергеева Валентина Ефремовна: доктор биологических наук, профессор кафедры медицинской биологии с курсом микробиологии и вирусологии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (kaf-biology@yandex.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-3471-5226)

Смородченко Алина Тихоновна: доктор медицинских наук, профессор кафедры анатомии, Медицинская школа Берлина – Университет здоровья и медицины, Германия, Берлин (alinasmoro@yahoo.de; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1415-1531)

Ссылка на статью

Григорьева Е.А., Гордова В.С., Сергеева В.Е., Смородченко А.Т. Возможные причины изменения содержания серотонина в печени крыс в условиях хронического поступления кремния с питьевой водой [Электронный ресурс] // Acta medica Eurasica. – 2023. – №4. – С. 69-80. – URL: https://acta-medica-eurasica.ru/single/2023/4/7/. DOI: 10.47026/2413-4864-2023-4-69-80.

Статья журнала

Григорьева Е.А., Гордова В.С., Сергеева В.Е., Смородченко А.Т.