Субклеточные аспекты воздействия на организм минеральных
реклама
7.3.Субклеточные аспекты воздействия на организм минеральных комплексов с позиции экологичкской лимфологии. Ю.И.Бородин, Н.П. Бгатова Важное место в комплексной оценке механизмов биологического действия на организм любых внутренних и внешних факторов занимает лимфатическая система [10]. На основании многочисленных экспериментальных данных о характере реагирования лимфатической системы организма в ответ на действие внешнесредовых факторов патогенного и саногенного характера было сформулировано новое понятие “экологической лимфологии“, как неотъемлемой части экологической медицины. Речь идет о возможности корректировать тканевой гомеостаз через воздействие на лимфатическую систему внешнесредовых факторов. Эти разработки положили начало новому направлению в лимфологии профилактической лимфологии, получившей широкое развитие в оздоровительной медицине и санаторно-курортном лечении [13, 36]. В последнее время активно развивается новая идеология в подходе к здоровью человека [11], разработана система эндоэкологической реабилитации и предлагается комплекс мер, направленных на сохранение и поддержание здоровья людей [11, 13, 36]. В основе данной идеологии лежит сформулированное Ю.М.Левиным представление об эндоэкологическом пространстве организма или околоклеточной среде, определяющей функционирование клеток [36-40]. Загрязнение среды обитания человека ведет к загрязнению внутренней среды организма, изменению активности клеток, нарушению состояния защитных систем и органов-барьеров (лимфатической, иммунной системы, печени, кожи, и т.д.), что в свою очередь приводит к снижению адаптивных и резервных возможностей организма, изменению симптоматики, патогенеза и хронизации заболевания [11]. Исследования ученых в последнее время позволили вплотную подойти к реализации терапии на клеточном уровне [13, 36], при этом достигается возможность санации внесосудистого околоклеточного пространства экологически загрязненного организма. Задачей огромной важности является сохранение и поддержание «нормы» внесосудистого околоклеточного пространства. Методы эндоэкологической реабилитации связаны с использованием лимфотропной терапии. Разработаны и применены в эксперименте, клинике и санаторно-курортной практике методы лимфотропного действия лечебных вод, грязей, биофлавоноидов, природных и искусственных сорбентов, лазерного излучения в условиях наиболее значимых общепатологических ситуаций (артериальная ишемия, атеросклероз, венозный застой, лимфостаз, воспаление, эндо- и экзотоксикоз, вызванный токсикантами разной природы, острый и хронический стресс, синдром длительного сдавления тканей) [12]. Показано, что «состояние органа и его лимфатического аппарата находятся не только в прямой, но и в обратной зависимости, и в условиях патологии эффективная реабилитация органа возможна лишь при сохранности, морфофункциональной достаточности данного лимфатического региона» [12]. Одним из компонентов комплексного подхода в системе эндоэкологической реабилитации является энтеросорбция. В качестве энтеросорбентов могут быть использованы искусственные сорбционные материалы и природные минеральные комплексы. Возникает необходимость знаний о механизмах взаимодействия сорбирующих материалов с организмом не только при патологии, но и в условиях «нормы», когда энтеросорбция проводится в профилактических целях, без явного проявления патологического процесса. В НИИКЭЛ исследуются биологические свойства различных минеральных сорбентов: искусственного углеродминерального сорбента СУМС-1, который успешно применяется в клинической практике при различных патологических состояниях; природных минеральных сорбентов - цеолита и диатомита, а также созданной на основе природных минералов цеолита и монтмориллонита биологически активной добавки «Литовит» [8]. Известно, что природные минералы издавно применяются как лекарственные препараты [22, 47] и используются в пищу животными и человеком [4, 45, 46]. Их уникальной особенностью является способность к сорбции, в связи с пористой поверхностью, и ионному обмену, благодаря наличию относительно слабо связанных элементов (преимущественно щелочных или щелочноземельных) или ионов гидроксила [5]. Природные минералы могут выступать не только как сорбенты, но и как вещества, корригирующие минеральный обмен [27]. Роль микро- и макроэлементов для жизнедеятельности организма трудно переоценить. Эволюция жизни на земле практически с момента своего зарождения развивалась в тесном контакте с миром минералов [63]. В процессе абсорбции неорганических частей почвы, воды и пищи флорой и фауной, который продолжался миллионы лет, химические элементы приобрели биологическую функцию компонентов или активаторов ферментов, синтеза белков и других органических соединений [58]. Органотропное влияние макро- и микроэлементов имеет сложную природу и реализуется на уровне глубинных метаболических процессов, затрагивая биологические структуры и содержащиеся в них ферменты многих клеток и тканей [33, 62, 66, 73]. Вместе с тем нельзя отрицать действие макро- и микроэлементов на регулирующие и интегрирующие системы, то есть на весь организм в целом [1]. Механизм поддержания минерального гомеостаза заключается определенных микроэлементов; в избирательном избирательной поглощении концентрации их в определенных органах, тканях и некоторых органеллах клетки; их селективной элиминации [1, 26, 70]. Нами было исследовано биологическое действие на организм минеральных сорбентов: искусственного углеродминерального сорбента СУМС-1, природных сорбентов – цеолита и диатомита и биологически активной добавки “Литовит”. Было показано, что из изучаемых нами минеральных сорбентов, самым высокопористым и наиболее эффективным для удаления низко- и среднемолекулярных токсинов, маркерами которых приняты метиленовый голубой и витамин В-12, является диатомит, на втором месте по сорбционным свойствам - СУМС-1 и на третьем - цеолит [51]. Следующее свойство - ионообмен неприсущ СУМС-1 [52], а наиболее эффективным ионообменником из природных минералов является цеолит [3]. Длительное использование в качестве пищевых добавок искусственного сорбента СУМС-1, природных диатомита и цеолита (6% от сухого веса корма в течение 35 дней) приводило к стимуляции структурнофункциональной организации всех компонентов тканевого микрорайона слизистой оболочки тонкой кишки экспериментальных животных (крысысамцы Вистар). Возрастала всасывающая поверхность эпителия за счет увеличения высоты и количества микроворсинок энтероцитов в единице площади. Имела место тенденция к увеличению объемных плотностей внутриклеточных органоидов и поверхностных плотностей мембран органоидов энтероцитов кишечных ворсинок (рис.1). Этот факт свидетельствует об активации метаболической функции клеток, так как, энтероциты принимают участие не только в процессах всасывания и проведения питательных веществ, но и в процессах превращения, метаболизма поступивших нутриентов, а также в процессах секреции [65, 71, 72]. Увеличивалась электронная и объемная плотность барьерных структур слизистой оболочки тонкой кишки, регулирующих интенсивность процессов всасывания и секреции в органе - соединительнотканного слоя прилежащего к базальной мембране эпителия и перикапиллярных пространств (рис. 2а) [18]. При исследовании структуры кровеносных и лимфатических сосудов в слизистой оболочке тонкой кишки животных, получавших с рационом сорбенты, было выявлено возрастание объемной плотности микропиноцитозных везикул в эндотелиоцитах кровеносных капилляров и белок-синтетической функции в эндотелиоцитах лимфатических капилляров (рис. 2), что является отражением усиления трансэндотелиального обмена в этих клетках [2, 67]. а б в г Рис. 1. Структурная организация микрорайона слизистой оболочки тонкой кишки крысы, получавшей рацион с добавлением цеолита (а). Окраска толуидиновым голубым. Увел. 15х40. Ультраструктура энтероцита крысы, получавшей рацион с добавлением СУМС-1 (б). Увел. 8000. Структура микроворсинок апикальной поверхности энтероцитов крыс получавших стандартный рацион (в) и рацион с добавлением цеолита (г). Увел. 38000. Подтверждением предположения о повышенном поступлении нутриентов при использовании сорбентов служат литературные данные об усилении гидролиза казеина трипсином в 2,5 раза, а хемотрипсином - более чем в 4 раза при добавлении цеолита в количестве 5% от рациона [41]. Кроме того, обнаружено повышение активности липазы и пепсина в желудке птиц в присутствии цеолитов [49, 56]. Авторы полагают, что цеолиты могут влиять на активность ферментов путем изменения концентрации продуктов и субстратов ферментативных реакций, изменения pН среды. Усиление активности ферментов пищеварения повышает усвояемость пищи в желудочно-кишечном тракте, что в свою очередь приводит к увеличению поступления в организм белков, жиров, углеводов, усилению обмена веществ и росту веса животных [56, 61]. а б в г Рис. 2. Структура базальной мембраны эпителия слизистой оболочки тонкой кишки крысы, получавшей с рационом диатомит (а). Увел. 6500. Ультраструктурная организация эндотелиоцитов лимфатического капилляра крысы, получавшей с рационом цеолит (б). Увел. 10000. Ультраструктурная организация эндотелиоцитов кровеносного капилляра крысы, получавшей стандартный рацион (в), (увел. 8000) и рацион с добавлением СУМС-1 (г). Увел. 12000. Нами не было обнаружено частиц ни одного из исследованных сорбентов в структурах слизистой оболочки тонкой кишки - ни в интерстициальных пространствах, ни в просветах кровеносных или лимфатических капилляров. Известно, что поверхность слизистой оболочки тонкой кишки закрыта гидратированным слоем, основным структурным компонентом которого является слизь. Этот слой играет как барьерную, так и пищеварительную и транспортную функцию [42]. Слой гликокаликса составляет 100А и предупреждает проникновение на поверхность мембран энтероцитов крупных частиц и бактерий, детерминирует иммунологические свойства энтероцитов, увеличивает прочность энтероцитов [64]. Имеются данные о канцерогенной активности цеолитов, образующих «игольчатые» формы агрегатов, в частности, у эрионита [68]. Следовательно использованные нами в эксперименте сорбенты работали в пределах желудочнокишечного тракта, не проникая в организм, а сорбируя, в зависимости от структуры поровой поверхности, низко- и среднемолекулярные вещества, находящиеся в просвете желудочно-кишечного тракта. Длительное использование с рационом сорбентов, по-видимому через изменение энтеральной среды (сорбции экзотоксинов, бактерий, бактериальных токсинов, потенциальных аллергенов и др.)[9, 24], оказывало влияние на тканевой гомеостаз слизистой оболочки тонкой кишки и состояние микрорайона органа [6]. Вероятно, как следствие изменения антигенного состава содержимого тонкой кишки, происходило уменьшение концентрации интраэпителиальных лимфоцитов, отвечающих за иммунный гомеостаз слизистой оболочки тонкой кишки и пролиферацию эпителиоцитов, снижалось количество плазматических клеток, макрофагов и эозинофилов в собственной пластинке слизистой оболочки. В то же время возрастала объемная и электронная плотность интерстициальных пространств, как структурных регуляторов ограничивающих избыточное поступления нутриентов из кишечника в условиях активации пищеварения при использовании сорбентов [34, 41]. Сорбенты оказывали стимулирующее действие на структурно- функциональное состояние пейеровых бляшек - усиливались процессы пролиферации в реактивных центрах лимфоидных фолликулов. Подтверждением иммуностимулирующего действия сорбентов являются данные по изучению структурной организации печеночных лимфатических узлов в данном эксперименте [50], а также других авторов [28, 29, 30]. Стимулирующее влияние на структуру различных органов было показано при длительном использования в рационе биологически активной добавки “Литовит”, Холинского основой месторождения которой (цеолит является того же природный цеолит месторождения, что использовался в нашем эксперименте) [20]. Кормление крыс в течение 3-х недель биологически активной добавкой “Литовит” в дозе 0,1 г/кг веса тела приводило к гипертрофии гепатоцитов, при этом на 80% возрастал объем ядер и на 82% объем цитоплазмы гепатоцитов [20]. Кроме того, у этих животных было выявлено увеличение удельной электропроводности печени, что, по мнению авторов [20], свидетельствует об активации метаболических процессов в органе. При изучении структурной организации надпочечников у животных, длительно получавших “Литовит”, были отмечены структурные преобразования, свидетельствующие о повышении их функциональной активности. Достоверно увеличивался объем мозгового вещества, как за счет эндокринной паренхимы, так и за счет расширения сосудов венозного отдела микроциркуляторного русла. Со стороны коркового вещества отмечали тенденцию к возрастанию объемов его пучковой и сетчатой зон. Наблюдали участки, состоящие из гипертрофированных секреторных клеток [20]. Другими авторами было показано, что длительное использование в рационе животных пищевой добавки “Литовит”, оказывало воздействие на процессы кроветворения - способствовало возрастанию количества лимфоидных клеток в костном мозге на 30% и в крови - на 50%. Об активации этой системы свидетельствовало повышение в 4,5 раза количества плазматических клеток в костном мозге [49]. Кроме того, при приеме “Литовита” отмечена стимуляция энергетического метаболизма лимфоцитов. Наблюдали повышение активности сукцинатдегидрогеназы - ключевого фермента аэробного гликолиза этих клеток [20]. Таким образом, исходя из наших исследований и данных других авторов следует, что длительное использование в рационе минеральных комплексов с сорбционными свойствами создает структурные основы для повышения функциональной активности органов, то есть оказывает стимулирующий эффект. Кроме вышесказанного нами было показано, что структурные изменения, возникающие при длительном использовании в составе рациона сорбентов, приводят к усилению процессов всасывания в тонкой кишке не только питательных веществ, но и ксенобиотиков. Исследовали влияние длительного применения в рационе минеральных препаратов на резистентность организма к токсическому воздействию. В качестве экотоксиканта использовали карбофос (введение проводили зондом внутрижелудочно, в дозе 0,15 мл на 150 г массы тела 33% масляного раствора). Определение степени эндотоксикоза по величинам концентрации молекул средней массы выявило, что более значительно возрастала концентрация молекул средней массы, через 1 час после введения карбофоса, в крови животных, получавших сорбентные добавки, особенно СУМС-1 и цеолит [53]. После введения карбофоса, у животных, получавших с рационом минеральные препараты, усиливалось развитие дистрофических процессов во всех структурных компонентах слизистой оболочки тонкой кишки. При использовании цеолита имела место более ранняя структурная реакция на токсический стресс. Вероятно, в данных экспериментальных условиях проявила себя вторая составляющая свойств цеолита - способность отдавать организму микро- и макроэлементы, что способствовало усилению обменных процессов и большей реактивности функциональных систем [1]. Исходя из данных Федорова В.И. [55], который исследовал влияние пищевой добавки «Литовит», основным составным компонентом которой является Холинский цеолит, на уровень гормонов, следует, что минеральная добавка оказывает стимулирующее действие на синтез в надпочечниках как гормонов, обладающих противовоспалительным эффектом, так и гормонов, имеющих провоспалительный эффект. По мнению автора [55], влияние минеральной добавки на патологический процесс будет всякий раз обусловлено балансовым соотношением этих гормонов в крови. Этот же эффект показан на морфологическом уровне при изучении структуры коры надпочечников. Структурные преобразования надпочечников после приема «Литовита» косвенно свидетельствовали о повышении их функциональной активности [20]. Таким образом, длительное использование в рационе цеолита приводит организм в состояние готовности к стресс-реакции. В то же время применение сорбентов после введения карбофоса способствовало более быстрому и полному восстановлению всех компонентов слизистой оболочки тонкой кишки, особенно у животных, получавших цеолит. Эти данные согласуются с результатами, полученными в совместном эксперименте по определению концентрации молекул средней массы в крови и плазме [53]. Концентрация молекул средней массы, через 3-е суток использования сорбентов после отравления карбофосом, была меньше у животных, получавших цеолит и диатомит и больше у получавших стандартный рацион и рацион с добавлением СУМС. Использование сорбентов оказывало протективный эффект на структурную организацию эндотелия лимфатических капилляров (рис.3) и лимфоидные образования в стенке тонкой кишки - пейеровы бляшки. а б Рис. 3. Набухание эндотелиоцитов лимфатического капилляра слизистой оболочки тонкой кишки крысы, получавшей стандартный рацион после отравления карбофосом (а). Восстановление ультраструктуры эндотелиоцита лимфатического капилляра слизистой оболочки тонкой кишки животного, получавшего после отравления карбофосом рацион с добавлением цеолита (б). Увел. 11000. Другими авторами показано положительное, протективное действие пищевой добавки с сорбционными и ионообменными свойствами “Литовит” при токсическом воздействии тетрахлорметана [20]. Отмечали меньшую степень повреждения органов и большую интенсивность развития регенераторных процессов после введения тетрахлорметана у животных, получавших “Литовит”. Имеются данные о протективном, корригирующем влиянии на лимфоидные органы энтеросорбента СУМС-1 при его использовании в условиях хронической интоксикации карбофосом. Корригирующее воздействие энтеросорбента СУМС-1 на лимфоидный аппарат стенки тонкой кишки было получено при хронической интоксикации экотоксином 2,4-Д [17]. Показано протективное действие природного цеолита при фтористой интоксикации [23, 24, 31]. Все эти функциональном результаты синергизме укладываются сорбционных в рамки материалов концепции и о дренажно- детоксикационной функции лимфатической системы [14]. Изучая состояние патологического очага (раневая поверхность, ожог, очаг воспаления) в эксперименте и клинике была обнаружена закономерность - чем интенсивнее проводятся сорбционные мероприятия, тем в меньшей степени страдает лимфатический дренаж данного региона [14]. Лимфатические сосуды обнаруживают достаточную эвакуационную способность, регионарные лимфатические узлы в меньшей степени блокируются клеточным детритом, сохраняется структура лимфоидной паренхимы и стромы лимфоузла, менее выражены симптомы воспаления и застоя лимфы в синусах узла. Введенный в область экзо- или эндоагрессии сорбционный материал не только сам по себе воздействует на патологический очаг, но и на правах функционального синергиста играет роль лимфопротезирующего фактора, в большей или меньшей степени сохраняя дренажно-детоксикационные потенции регионарных лимфатических структур [14]. Проблема разработки средств массовой профилактики накопления в организме радиоактивных веществ с целью снижения дозы внутреннего облучения человека - одна и актуальных задач радиобиологии и радиационной медицины. Особую важность эта проблема приобрела после аварии на Чернобыльской АЭС, в результате которой загрязнению подверглись обширные регионы страны. Включение радионуклидов в пищевую цепочку создает условия их хронического поступления в ЖКТ, что обуславливает необходимость создания защитных средств длительного применения. При накоплении в организме радиоактивных веществ развиваются процессы атрофии и дегенерации в лимфоидных органах, происходит истощение зародышевых центров и, как следствие, снижение резистентности организма к инфекционным агентам и снижение иммунного ответа [35, 48, 57]. Нами было проведено сравнительное исследование эффективности применения различных сорбентов для выведения из организма инкорпорированных радионуклидов. В качестве радиоактивного вещества использовали цезий-137, который вводили через зонд в желудок (182 кБк/ 100 г массы тела) и после того, как он накапливался в органах и тканях, начинали давать с рационом сорбенты [16]. Известно, что радионуклиды эффективно выделяются из тканевых депо с желчью, желудочным соком и в высокой степени рекорпорируются в кишечнике [32]. Этим и обусловлено применение различных адсорбирующих препаратов, средств и методов детоксикации в комплексном лечении лучевых поражений от внутреннего облучения. Одним из методов выведения радионуклидов из организма и устранения последствий облучения является использование минеральных сорбентов (цеолитов), продуктов переработки растений (лигнины) активированные угли и ионообменники [44]. При использовании природных цеолитов различных месторождений было показано ускорение выведения радиоактивного цезия с калом животных в 4-5 раз [44, 60]. Известно, что выведение радиоактивного цезия происходит в основном с мочой [43]. Исходя из данных, полученных в совместном эксперименте с сотрудниками лаборатории экологической эндокринологии Научного центра клинической и экспериментальной медицины СО РАМН [21] наибольшее количество цезия выводилось с мочой у животных, получавших стандартный рацион и СУМС. У животных, получавших цеолит и диатомит выведение радиоактивного цезия преимущество осуществлялось с калом и было в 5 раз большим, чем у получавших стандартный рацион. Добавление в рацион СУМС-1, не приводило к ускорению выведения из организма и органов радионуклида, по сравнению со стандартным рационом (рис. 4). КбК Бк/мл 350 25 300 20 250 15 10 Контроль 200 Цеолит 150 * Контроль Цеолит * 100 5 * 50 0 1 2 3 6 7 13 14 0 Сутки 1 3 а Бк/100мг 350 300 250 Цеолит 100 * 50 * 0 1 3 7 Сутки 14 100 90 80 70 60 50 40 30 Контроль * 150 14 б Бк/100мг 400 200 7 Контроль Цеолит * * 20 10 0 Сутки 1 в 3 7 * 14 Сутки г Рис. 4. Динамика количественного выведения радиоактивного цезия с экскрементами (а) и удельная радиоактивность крови (б), кишечника (в) и Пейеровой бляшки крыс, получавших с рационом цеолит. * отмечены достоверные отличия от соответствующих значений в контроле. Активное выведение цезия-137 с калом, при использовании природных сорбентов, отмечали в течение первых 3-х дней, затем скорости выведения выравнивались на всех рационах. Добавление в рацион природных сорбентов цеолита и диатомита способствовало ускорению выведения радионуклида не только из организма, но и из органов. Так, например, удельная радиоактивность Пейеровой бляшки снижалась 5 раз в течение 14 дней после введения радионуклида (рис. 4). При этом, стимулирующее влияние сорбентов по выведению инкорпорированного цезия регистрировали в течение первых 3-х дней после их применения, далее снижение удельной радиоактивности органа не отличалось от уровня на стандартной рационе. Те же результаты были получены при анализе снижения удельной радиоактивности всех изученных органов - печени, почек, кишечника, скелетных мышц и др. [21]. Полученные данные подтверждают классические результаты, свидетельствующие о быстром снижении радиоактивности мочи, крови, кала (в первые 2-3 суток) вследствие активной инкорпорации радионуклидов [32]. Механизм декорпорации радионуклидов требует дальнейшего изучения, однако анализ полученных данных позволяет делать вывод о том, что имеет место как прямое связывание (адсорбция) их в просвете кишечника сорбентом, так и (вероятно преимущественно) непрямая (опосредованная) декорпорация за счет общедетоксицирующего действия энтеросорбции [32]. Исследование структурной организации Пейеровых бляшек показало, что у животных, получавших стандартный виварный рацион, в условиях накопления цезия-137 происходило снижение доли бластных клеток, митозов, малых лимфоцитов и возрастало содержание макрофагов (рис. 5). Отмечали явления стаза эритроцитов в просвете кровеносных микрососудов стромы органа. Наблюдали апоптоз отдельных лимфоцитов. В связи со снижением доли лимфоидных клеток в структуре Пейеровых бляшек, в большей степени выявлялись ретикулярные клетки (рис. 6а). Структурные изменения в Пейеровых бляшках свидетельствовали о подавлении пролиферации лимфоцитов и снижении иммунной функции органа [7]. % % 40 35 3 2,5 30 * 25 * * 20 * 2 Контроль * Цеолит * * * Контроль 1,5 15 Цеолит 1 10 0,5 5 0 N 1 3 7 14 0 Сутки N 1 а % 14 3,5 3 * 8 14 Сутки * * Контроль Цеолит 6 * 2 * * * 2,5 * 10 7 б %18 16 12 3 Контроль Цеолит 1,5 1 4 0,5 2 Сутки 0 N 1 3 7 14 Сутки 0 N 1 3 7 14 в г Рис. 5. Содержание бластов (а), митозов (б), малых лимфоцитов (в) и макрофагов (г) в лимфоидных фолликулах Пейеровых бляшек крыс, получавших с рационом цеолит при накопления в организме радиоактивного цезия. * - отмечены достоверные отличия от соответствующих значений в условиях нормы (N). В условиях добавления к рациону животных, зараженных радиоактивным цезием, природного цеолита, не наблюдали достоверных изменений в структуре Пейеровых бляшек. Сохранялись на уровне значений в условиях нормы величины бластных форм клеток, митозов, малых лимфоцитов и макрофагов (рис. 5). Наблюдали скопления малых лимфоцитов. В меньшей степени, чем у крыс, получавших стандартный рацион, выявлялись ретикулярные клетки (рис. 6). Структурные признаки состояния Пейеровых бляшек свидетельствовали о сохранении иммунной функции органа. а б Рис. 6. Фрагменты Пейеровой бляшки крысы, получавшей стандартный рацион (а) и крысы, получавшей с рационом цеолит при накоплении в организме радиоактивного цезия. Окраска толуидиновым синим. Увеличение 10х40. После введения цезия-137, в микрорайоне слизистой оболочки тонкой кишки отмечали явления отека во всех структурных компонентах. Базальная мембрана эпителия и перикапиллярные пространства были расширены и отечны на все сроки исследования у всех животных. Ультраструктура эндотелиоцитов кровеносных и лимфатических капилляров менялась от близкой к норме через 3-е суток исследования до отечной на 7-е сутки. Восстановление концентрации внутриклеточных органоидов отмечали на 14е сутки после введения цезия. В клетках собственной пластинки слизистой оболочки отмечали явления отека и деструктивных изменений, особенно макрофагов. В просвете тонкой кишки в непосредственной близости с эпителием у животных, получавших СУМС, на 7-е сутки после введения цезия отмечали скопление бактерий, а в собственной пластинке слизистой этих животных наблюдали увеличение количества плазмоцитов и лимфоцитов - имела место картина иммунного клеточного ответа. На 14-е сутки после введения цезия в цитоплазме энтероцитов обнаруживались изолированные бактерии (рис. 7). а Рис. 7. б Скопление бактерий в просвете тонкой кишки в непосредственной близости с эпителием животного, получавшего СУМС, на 7-е сутки после введения цезия (а). Изолированные бактерии в цитоплазме энтероцита на 14-е сутки после введения цезия (б). Увел. 10000. Деструктивные изменения отдельных клеток в собственной пластинке слизистой оболочки встречались на всех рационах. Интерес представляют данные, полученные при использовании с рационом цеолита. В этом случае количество клеток с деструктивными изменеиями было постоянным на все сроки исследования, за исключением 3-х суток после введения цезия, когда их число в области крипт значительно уменьшалось. На более поздних сроках (после 7-ми суток) использования сорбентов, сохранялись деструктивные процессы в слизистой оболочке тонкой кишки. Одно из возможных объяснений повреждения структуры тонкой кишки при использовании сорбентов, несмотря на активную декорпорацию и выведение цезия и образующихся радиотоксинов, связано, вероятно, с активацией метаболических процессов под действием сорбентов. Известно, существенно улучшается что в процессе увеличивается применения энергетический кислородтранспортная функция сорбционных потенциал крови, ее методов эритроцитов, реологические показатели, функциональное состояние печени [59]. Состояние повышенной метаболической активности и содержания кислорода в тканях является пусковым для развития процессов вторичного лучевого повреждения. Кроме того, известно, что на поверхности энтеросорбента могут подвергаться прямой сорбции триглицериды, холестерин и желчные кислоты. Это приводит к нарушению всасывания жиров и жирорастворимых витаминов и в конечном итоге к гиполипидемическому эффекту. Однако наряду с этим сорбенты могут вносить дисбаланс в антиокислительную систему, путем нарушения всасывания в кишечнике важнейшего антиоксиданта токоферола [54]. Все это способствует усилению процессов перекисного окисления липидов и нарушению структурной целостности биологических мембран. По-видимому, использование сорбентов приводит к ускорению развития процессов вторичного лучевого поражения через активацию процессов перекисного окисления липидов. Использование природных сорбентов с ионообменными свойствами ускоряет выведение инкорпорированного цезия и снижение удельной радиоактивности органов в 4-5 раз, в то же время активное выведение радионуклида и радиотоксинов приводит к деструктивным изменениям клеток слизистой оболочки тонкой кишки. При нарушении оттока лимфы от тонкой кишки, токсические вещества могут попадать в кровеносную систему и в дальнейшем способствовать повреждению печени. При исследовании печени было показано, что на первых порах, в течение 7-ми суток после введения радионуклида, сорбенты оказывали радиопротекторное действие на структурную организацию органа. На 14-е сутки исследования в гепатоцитах животных, получавших сорбенты и, особенно цеолит, отмечали ультраструктурные признаки развития дистрофических процессов - набухание и отек митохондрий, снижение поверхностной плотности внутренней мембраны митохондрий, расширение цистерн гранулярного эндоплазматического ретикулума [19]. Применение минеральных сорбентов для выведения из организма радиоактивного цезия целесообразно и эффективно, но вероятно следует ограничивать сроки их применения или использовать в комплексе с антиоксидантами, что способствовало бы активной сорбции токсинов, выведению радионуклидов и стабилизации клеточных мембран. Использование минеральных комплексов способствует не только выведению эндо- и экзотоксинов и поддержанию минерального гомеостаза организма, но и оказывает влияние на структурную организацию органов, в том числе лимфоидной системы, что проявляется на тканевом, клеточном и субклеточном уровнях организации [8]. Экологические факторы, в зависимости от их характера, могут оказывать как негативное, так и позитивное воздействие на организм. Целью экологической лимфологии является изучение механизмов взаимодействия организма человека и животных с изменяющейся окружающей средой. Учитывая важную роль лимфатической системы в сохранении гомеостаза организма, актуальным является выявление факторов, оказывающих повреждающее действие на органы лимфатической системы. В то же время коррекция структурно-функциональных нарушений возможна при использовании экологических факторов саногенного характера. Природные минеральные комплексы с сорбционными и ионообменными свойствами являются эффективными средствами оказывающими, в зависимости от условий применения, лимфопротективное, лимфостимулирующее или лимфокорригирующее действие. ЛИТЕРАТУРА 1. Авцын А.П., Жаворонков А.А., Риш. М.А., Строчкова Л.С. Микроэлементозы человека, М., Медицина, 1991, 496 с. 2. Банин В.В. Механизмы обмена внутренней среды. М., изд-во РГМУ, 2000. – 278 с. 3. Бгатов В.И. Подходы к изучению литофагии, Природные минералы на службе человека (Минеральная среда и жизнь), Международная научно-практическая конференция. Новосибирск, 1997, 3-5. 4. Бгатов В.И., Ван А.В., Мотовилов К.Я. Сравнительная оценка эффективности использования цеолитсодержащих пород разных месторождений в рационах птицы, Минералого-физико-химические свойства и биологическая активность цеолитсодержащих горных пород. Физико-химические и медико-биологические свойства природных цеолитов: Сборник научных трудов. - Новосибирск, 1990. С. 86-90. 5. Бгатов В.И., Лазарев П.А., Спешилова М.А. Литофагия и мамонтовая фауна, Якутск: Якутский научный центр СО АН СССР, 1989, 32 с. 6. 7. 8. Бгатова Н.П. Влияние длительного энтерального применения природных сорбентов на ультраструктурную организацию энтероцитов тонкой кишки крыс. // Бюлл.экспер.биол.и мед.1998. Бгатова Н.П., Голохваст К.С., Бгатов А.В., Паничев А.М., Пальчикова Н.А. Модулирующее действие природного цеолита на структуру Пейеровых бляшек в условиях накопления цезия // Тихоокеанский медицинский журнал. – 2009 - № 3. – С. 74-77. Бгатова Н.П., Новоселов Я.Б. Использование биологически активных пищевых добавок на основе природных минералов для детоксикации организма.- Новосибирск, 2000.- 240с. 9. Беляков Н.А., Соломенников А.В., Журавлева И.Н., Соломенникова Л.О. Энтеросорбция - механизмы лечебного действия, Эфферентная терапия, 1997, N 2, 20-26. 10. Бородин Ю.И. Лимфатический регион: лимфатический дренаж и лимфодетоксикация // В кн: Проблемы лимфоангиологии / Под ред. Ю.И. Бородина, В.И. Коненкова В.И. А.Ф. Повещенко. Новосибирск: Манускрипт, 2010.- С. 26-34. 11.Бородин Ю.И. Лимфодренажный фактор эндоэкологического равновесия, Проблемы лимфологии и эндоэкологии, Материалы междун. симпоз. Новосибирск, 1998.- С.50-53. 12. Бородин Ю.И. Лимфология как наука: некоторые итоги и перспективы, Проблемы клинической и экспериментальной лимфологии: Материалы международной конференции. Новосибирск, 1996.- С. 31-42. 13.Бородин Ю.И. Лимфосанация в системе эндоэкологической реабилитации организма, Проблемы клинической лимфологии и эндоэкологии. Терапия и оздоровление в условиях кризиса экологии и эндоэкологии: Первая Российcкая конференция с международным участием. Москва-Сочи, 1997, 18. 14. Бородин Ю.И. О функциональном взаимодействии сорбирующих веществ с лимфатическими структурами, Проблемы сорбционной детоксикации внутренней среды организма: Международный симпозиум, Новосибирск, 1995, 3-7. 15. Бородин Ю.И. Саногенное влияние некоторых факторов экологических воздействий на лимфатическую систему, Вестник Росс. Акад. мед. Наук, 1994, № 7, 18-21. 16. Бородин Ю.И., Бгатов В.И., Селятицкая В.Г. Пальчикова Н.А., Одинцов С.В., Бгатова Н.П. Использование природных сорбентов для выведения радиоактивного из организма экспериментальных животных // Радиоэклология. - 1995.- Т.35.- С.791-794. 17. Бородин Ю.И., Бгатова Н.П., Нормухамбетова Б.Н., Чикова Е.Д., Калмыкова А.И. Лимфатический регион в условиях эндо(экзо)токсикоза разного генеза. // Морфология.- 2006.- N4.- С.25. 18. Бородин Ю.И., Бгатова Н.П., Садыкова В.С., Зверева Т.В., Куторгин Г.Д. Роль природных минеральных комплексов с сорбционными свойствами в регуляции барьерных свойств эпителия слизистых оболочек пищеварительной системы. // Консилиум.- 2002.- Т.24, N6.- С.6-8. 19. Бородин Ю.И., Бгатова Н.П., Селятицкая В.Г., Пальчикова Н.А., Одинцов С.В. Субклеточные аспекты использования различных сорбентов для выведения из организма цезия - 137. // Эфферентная терапия.- 2000.- Т.6, N4.- С.59-64. 20.Бородин Ю.И., Горчаков В.Н., Бгатова Н.П., Асташов В.В., Асташова Т.А., Обухова Л.А., Шурлыгина А.В., Грязева Н.И., Казаков О.В., Вербицкая Л.В., Федорова А.И. Морфофункциональная оценка воздействия биологически активной добавки “Литовит” на органы и системы организма, Новосибирск: Экор, 1999, 78 с. 21.Бородин Ю.И., Пальчикова Н.А., Селятицкая В.Г., Бгатова Н.П. Содержание цезия-137 в органах и тканях крыс, получавших с пищей различные сорбенты, Лимфология, Эксперимент. Клиника: Труды ИКиЭЛ СО РАМН, Под ред. Ю.И.Бородина и В.Н.Горчакова, Новосибирск, 1995, С. 106-111. 22. Ван А.В. Биологическая роль минералов, Природные минералы на службе человека (Минеральная среда и жизнь): Международная научно-практическая конференция, Новосибирск, 1997, 14-15. 23. Гайдаш А.А., Николаев В.Г., Габуда С.П. Структура миокарда, печени, почек и физико-химические свойства соединительной ткани при воздействии фтора и природных цеолитов // Атлас электронномикроскопических фотографий, спектров ЯМР и комбинационного рассеяния / Ред. Л.Д. Зыкова,С.Г. Козлова. Красноярск, 2005. 110 с. 24. Гайдаш А.А., Цуканов В.В. Протекторное влияние цеолитового энтеросорбента в условиях фтористой интоксикации // Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2002. № 2. С. 92– 95. 25. Гамидов М.Г., Бердников П.П., Шульга И.С. Влияние цеолитов на секрецию амилазы и протеаз панкреатического сока / Материалы международной научной конференции по проблемам возрастной физиологии и патологии с.-х. животных, Улан-Удэ. Улан-Удэ: БГСХА, 2003. С. 16-17. 26. Герасев А.Д., Луканина С.Н., Айзман Р.И. Особенности транспорта ионов К+ в кишечнике крыс при использовании природных цеолитов в качестве пищевой добавки // Росс. физиол. Журнал им. И.М. Сеченова. 2003. Т. 89. № 8. С. 972-981. 27. Герасев А.Д., Луканина С.Н., Святаш Г.А. и др. Влияние цеолитов на минеральный обмен организма // Бюл. СО РАМН, 2004. Т. 114, № 4. C. 91-95. 28. Голохваст К.С., Паничев А.М. О протекторном действии цеолитов на систему местного иммунитета дыхательных путей / Вестник новых медицинских технологий, 2008а. Т. XV, № 2. С. 217-218. 29. Голохваст К.С., Паничев А.М., Гульков А.Н. и др. Антиоксидантные и иммуномодулирующие свойства природных цеолитов // Тихоокеанский медицинский журнал, 2009а. № 3. С. 68-70. 30. Голохваст К.С., Целуйко С.С. Иммуномодулирующие свойства цеолитов Вангинского месторождния при ингаляторном введении в условиях общего охлаждения // Дальневосточный медицинский журнал. 2006. № 3. С. 92-94. 31. Горьковенко Н.Е., Макаров Ю.А., Квартников А.В., Серебрякова В.А. Применение цеолитов для детоксикации бройлеров // Птицеводство. 2006. № 5. С. 18-19 32.Деденко И.К., Стрелко В.В., Картель Т.Н. Влияние гемосорбции и внутривенного лазерного облучения крови на активность антиоксидантных систем при интенсивном заражении организма радионуклидами, Эфферентная терапия, 1995, N 3, 37-41. 33. Калюжная О.В., Беликова А.С., Подольская Е.П. и др. Идентификация силикатеинов пресноводной губки Lubomirskia baicalensis // Молекулярная биология. 2007. Т. 41, № 4. С. 616-623. 34.Калюжнов И.Т., Злобина И.Е., Никулина П.К. Физиологическое обоснование включения цеолитов в рацион птиц, Использование цеолитов Сибири и Дальнего Востока в сельском хозяйстве Новосибирской области. - Новосибирск, 1988, 15-20. 35.Кузин А.М., Копылов В.А. Радиотоксины. - М.: Наука, 1983. - 174 с. 36.Левин Ю.М. Детоксикация организма на уровне клеток и лекарственные растения, Проблемы лимфологии и эндоэкологии, Материалы междун. симпоз. - Новосибирск, 1998, 169-171. 37.Левин Ю.М. Клиническая лимфология и эндоэкология. Москва-Анапа, 1999. 38.Левин Ю.М. Эндоэкологическая медицина. Наука и практика лечения и оздоровления в условиях экологического неблагополучия. Москва, 2002.- 135с. 39.Левин Ю.М. Эндоэкологическая медицина. Эпицентральная терапия. Москва, 2000. 40.Левин Ю.М., Зедгенидзе Г.А., Комаров В.Д. и др. Практическая лимфология. Москва-Баку, 1982. 41.Макаридзе М.Г. Адсрбционная способность цеолитов к некоторым протеолитическим ферментам, Сообщение АН ГССР, 1986.122, N 3, 621-623. 42.Морозов И.А., Лысиков Ю.А., Питран Б.В., Хвыля С.И. Всасывание и секреция в тонкой кишке. - М.: Медицина, 1988, 220 с. 43.Москалев Ю.И. Структурно-функциональные нарушения в печени диких грызунов из районов аварии на Чернобыльской АЭС, Радиобиол., 1992, N 1, 19-22. 44.Панин Л.Е., Третьякова Т.А., Мирсаяфов Д.С., Харьковский А.В., Розуменко А.А. Природные цеолиты - вещества , способствующие связыванию и выведению из организма радионуклидов и обладающие радиопротекторными свойствами, Природные цеолиты России: Тез. Докл. Республ. совещ., Новосибирск, 1992, 26-29. 45. Паничев А.М. Литофагия в мире животных и человека. М.: Наука, 1990. 220 с. 46.Паничев А.М., Амелин С.Н., Бутенко Т.Ю. Закономерности ионного обмена на цеолитах в пищеварительном тракте домашних и диких жвачных животных, Минералого-физико-химические свойства и биологическая активность цеолитсодержащих горных пород. Физикохимические и медико-биологические свойства природных цеолитов: Сборник научных трудов, Новосибирск, 1990, 52-58. 47. Паничев А.М., Кулаков Ю.В., Гульков А.Н. Применение цеолитов в медицине // Тихоокеанский медицинский журнал, 2003. № 4. С. 21-24. 48.Пинчук В.Г., Никитченко В.В., Гольдшмидт Б.Я., Андрущак Л.И., Серкиз Я.И. Биологические эффекты у животных, в связи с аварией на Чернобыльской АЭС. Сообщение 4. Морфологические и ультраструктурные изменения печени крыс // Радиобиология. - 1991. N 4. - С. 648-653. 49. Позднякова С.В., Шантурова Т.В., Шорина Г.Н., Ефремов А.В. Эффект пищевой добавки “Литовит” на состояние кроветворения и клеточного состава крови, Природные минералы на службе человека (Минеральная среда и жизнь): Международная научно-практическая конференция. - Новосибирск, 1997, 65-66. 50.Пристяжнюк И.Е. Влияние природных сорбентов( диатомита и кудюрита) на лимфатический регион печени в норме и при интоксикации карбофосом, Автореф. дисс. ... канд. биол. Наук, Новосибирск, 1998, 20 с. 51.Рачковская Л.Н. Сорбционные материалы для детоксикации, Проблемы сорбционной детоксикации внутренней среды организма: Международный симпозиум, Новосибирск, 1995, 223-231. 52.Рачковская Л.Н. Углеродминеральные сорбенты для медицины, Новосибирск, 1996, 234 с. 53.Самсонова Е.Н., Комков Е.Ю., Ефремов А.В. Исследование степени эндогенной интоксикации организма при введении животным экотоксина карбофоса на фоне приема с рационом различных сорбентов, Проблемы лимфологии и эндоэкологии: Материалы международного симпозиума, Новосибирск, 1998, 101-102. 54.Тугушева Ф.А., Куликова А.И., Лукичев Б.Г., Зубина И.М. Состояние про- и антиоксидантного статуса крови больных хроническим гломерулонефритом с нарушением функции почек при лечении пероральными сорбентами, Урология и нефрология, 1998. – N 6, C. 3942. 55. Федоров В.И., Черкасова О.П. Уровень кортикостероидных гормонов у крыс, находящихся на рафинированной диете на фоне “Литовита”, Природные минералы на службе человека (Минеральная среда и жизнь): Международная научно-практическая конференция. Новосибирск, 1997, 75-76. 56.Шадрин А.М., Сафронов В.С. Влияние пегасина в составе кормосмеси с карбамидом на продуктивность, обмен веществ и качество мяса бычков, Минералого-физико-химические свойства и биологическая активность цеолитсодержащих горных пород. Физико-химические и медико-биологические свойства природных цеолитов: Сборник научных трудов, Новосибирск, 1990, 90-99. 57.Шубик В.М. Иммунологические исследования в радиационной гигиене. - М: Энергоатомиздат, 1987. - 143 с. 58. Юшкин Н.П. Минеральный мир и биосфера // Вестник Института геологии Коми НЦ УрО РАН.2007. № 6. С. 2-5. 59. Якубовский М.М., Пентюк А.А., Хмельницкий О.К., Луцюк Н.Б., Яковлева О.А., Противолучевая эффективность комплексных препаратов, сочетающих сорбционные и антиоксидантные свойства, Эфферентная терапия, 1995, 1, N 2, 46-4. 60. Abusafa A., Yucel H. Removal of 137Cs from aqueous solutions using different cationic forms of a natural zeolite: clinoptilolite // Separation and Purification Technology. 2002. Vol. 28, № 2. P. 103-116. 61. Alexopoulos C., Papaioannou D.S., Fortomaris P., Kyriakis et al. Experimental study on the effect of infeed administration of a clinoptilolite-rich tuff on certain biochemical and hematological parameters of growing and fattening pigs // Livestock Science. 2007. № 111. P. 230–241. 62.Armstrong L.E, Vitamin and mineral supplements as nutritional aids to exercise performance and health, Nutr. Rev., 1996, V. 54, P. 149-158. 63. Cairns-Smith A.G. Chemistry and the missing era of evolution // Chemistry. 2008. № 14(13). P. 38303839. 64.Carini, M.S., Faussone-Pellegrini S., Scelzi S., Serni A., Lapini, M. Rizzo. Adaptive morphological changes of the intestinal mucosa in orthotopic ileal bladder. Short-term and long-term evaluation, J. Submicrosc. Cytol. Pathol., 1996, V. 28, N 4, 527-536. 65.Danielsen. E.M., Hansen.G.Y., Poulsen M.D. Apical secretion of apolipoproteins from enterocytes, Cell Biol, 1993, V. 120, N 6, 1347-1356. 66. Eckert C., Schröder H.C., Brandt D. et al. Histochemical and electron microscopic analysis of spiculogenesis in the demosponge suberites domuncula // J. of Histochemistry and Cytochemistry. 2006. Vol. 54, № 9. Р. 1031-1040. 67.Gaugler M.H., Squiban Claraz C., Schweitzer Weksler M.K., Gourmelon P., Van der Meeren F. Characterization of the response of human bone marrow endothelial cells to in vitro irradiation, Br. J. Haematol, 1998, - V. 103. - N 4. - P. 980 - 989. 68. Ilgren E.B., Ortega Brena M., Castro Larragoitia J. et al. A reconnaissance study of a potential emerging mexican mesothelioma epidemic due to fibrous zeolite exposure // Indoor and Built Environment. 2008. № 17(6). P. 496-515. 69. Ivkovic S., Deutsch U., Silberbach A. et al. Dietary supplementation with the tribomechanically activated zeolite clinoptilolite in immunodeficiency: effects on the immune system // Adv. Ther. 2004. № 21(2).P. 135-147. 70. Katsoulos P.D., Roubies N., Panousis N. et al. Effects of long-term dietary supplementation with clinoptilolite on incidence of parturient paresis and serum concentration of total calcium, phosphate, magnesium,potassium and sodium in dairy cows // Am. J. Vet. Res. 2005. № 66. Р. 2081-2085. 71.Mayhew T.M. Adaptive remodelling of intestinal epithelium assessed using stereology: correlation of single cell and whole organ data with nutrient transport, Histol. Histopathol., 1996, V. 11, N 3, 729-741. 72.Montes E.G., Tejero M.D., Garcia-Valero J., Changes in the enterocyte cytoskeleton in newborn rats exposed to ethanol in utero, Gut., 1996, V. 38, N 6, 846-852. 73. Müller W.E.G., Belikov S.I., Tremel W. et al. Schröder Siliceous spicules in marine demosponges (example Suberites domuncula) // Micron. 2006. № 37. Р. 107-120.
