ВПЛИВ АУТОФАГІЇ НА СУБМІКРОСКОПІЧНУ ПЕРЕБУДОВУ ПЕЧІНКИ В ДИНАМІЦІ ХАРЧОВОЇ ДЕПРИВАЦІЇ
DOI:
https://doi.org/10.11603/bmbr.2706-6290.2020.3.11279Ключові слова:
щури, харчова депривація, електронно-мікроскопічне дослідження, печінка, аутофагіяАнотація
Резюме. Аутофагія – це внутрішньоклітинна лізосомна деградація і рециркуляція білків й органел для підтримки клітинного та енергетичного гомеостазу.
Мета дослідження – встановити особливості впливу аутофагії на субмікроскопічну перебудову печінки в динаміці повного голодування (харчової депривації).
Матеріали і методи. Експериментальне дослідження проведене на 30 білих безпородних лабораторних щурах трьохмісячного віку масою тіла 180–200 г. Тварин з експерименту виводили через 1; 3 і 7 діб повного голоду із вільним доступом до води та через 7 діб відновного харчування. Контрольну групу склали 6 щурів. Для проведення ультрамікроскопічного дослідження тканини печінки щурів використовували стандартні методи.
Результати. Повне голодування в експериментальних тварин викликає адаптаційну перебудову гепатоцитів, ступінь вираження якої залежить від терміну експерименту. В перші три доби харчової депривації у гепатоцитах виникають дистрофічні зміни за різко вираженої гетерогенності ураження часточки й окремих гепатоцитів. Домінуючою структурною ознакою дії повного голодування було різке посилення процесу аутофагії з редукцією канальців гранулярної ендоплазматичної сітки та гіперплазією агранулярної, збільшення лізосом, пероксисом, аутофагосом і відсутності гранул глікогену в гепатоцитах. За повного голодування переважає активація репарації над дистрофічними процесами. На 7-му добу відновленого харчування спостерігається повна реституція печінки при збереженні високої функціональної активності клітин Купфера.
Висновки. Відсутність макронутрієнтів високоефективно індукує аутофагію, яка відіграє провідну роль в структурно-функціональній перебудові гепатоцитів у динаміці повного голодування, що проявляється періодом ранніх морфологічних змін, вираженої структурної перебудови, стійкої адаптації та реституції.
Посилання
De Duve C., Wattiaux R. Functions of lysosomes. Annu Rev Physiol. 1966;28: 435-492. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev.ph.28.030166.002251
Ravikumar B, Sarkar S, Davis JE, Futte M, Garcia-Arencibia M, Green-Thompson ZW, Jimenez-Sanchez M[et al. Regylation mammalian autophagy in physiology and pathophysiology. Physiol. Rev. 2010;90: 1383-435.
Eskelinen EL. Fine structure of the autophagosome. Methods Mol Biol. 2008;445: 11-28. DOI: https://doi.org/10.1007/978-1-59745-157-4_2
Czaja MJ, Ding WH, Donohue TM. Functions of autophagy in normal and diseased liver Autophagy. 2013;9(8): 1131-58. DOI: https://doi.org/10.4161/auto.25063
Kuziv OYe, Bakalyuk OY, Tsetnar LY, Kuziv OI. The efficiency of tetrachloromethane hepatosis correction by complete starvation. Ukrainian Morphological Almanac. 2011;3(9): 155-7. Ukrainian.
Russell RC, Yuan HX, Guan KL. Autophagy regulation by nutrient signaling. Cell Res. 2014;24(1): 42-57. DOI: https://doi.org/10.1038/cr.2013.166
Ezaki J, Matsumoto N., Takeda-Ezaki M, et al. Liver autophagy contributes to the maintenance of blood glucose and amino acid levels. Autophagy. 2011;7: 727-36. DOI: https://doi.org/10.4161/auto.7.7.15371
He L, Zhang J, Zhao J, Ma N, Kim SW, Qiao S, Ma X. Autophagy: The Last Defense against Cellular Nutritional Stress. Advances in Nutrition. 2018;9(4): 493-504. DOI: https://doi.org/10.1093/advances/nmy011
Schneider JL, Cuervo AM. Liver Autophagy: much more than just taking out the trash. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2014;11(3): 187-200. DOI: https://doi.org/10.1038/nrgastro.2013.211
Evankovich J, Zhang R, Cardinal JS, Zhang L, Chen J, Huang H, Beer-Stolz D et al. Calcium/calmodulin-dependent protein kinase IV limits organ damage in hepatic ischemia-reperfusion injury through induction of autophagy. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2012;303: 189-98. DOI: https://doi.org/10.1152/ajpgi.00051.2012
Rautou PE, Mansouri A, Lebrec D, Durand F, Valla D, Moreau R. Autophagy in liver diseases. J Hepatol. 2010;53: 1123-34. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jhep.2010.07.006
