Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

EFFECT OF HYDROCARBONATE CARBONATE-CHLORIDE-SODIUM MINERAL WATER ON KIDNEYS FUNCTIONS AT EXPERIMENTAL AUTOIMMUNE NEPHRITIS

Dzhioev I.G. 1 Gutsaeva E.A. 1 Remizov O.V. 1 Berezova D.T. 1 Batagova F.E. 1
1 North Ossetian State Medical Academy
Целью работы было выяснение влияния приёма гидрокарбонатной углекисло-хлоридно-натриевой минеральной воды «Хилак» на диурез и основные процессы мочеобразования у крыс линии Вистар с экспериментальным аутоиммунным нефритом Хеймана, который создавался однократным ведением смеси гомогената коркового вещества почек и полного адъюванта Фрейнда по 0,1мл/100г внутрибрюшино и подкожно в подмышечных и паховых областях. В течение первого месяца после создания нефрита отмечалось, вследствие снижения канальцевой реабсорбции воды, повышение спонтанного диуреза, которое в конце второго месяца, наоборот – снизилось, но уже из-за уменьшения клубочковой фильтрации, очевидно, обусловленного замедлением скорости почечного кровотока и выявленными морфологическими изменениями в виде разнокалиберности клубочков, лейкоцитарными инфильтратами и мелкими кровоизлияниями, дистрофическими изменениями канальцев, заполненных белковыми массами. Степень протеинурии и уровень креатинина в плазме крови постоянно росли. Сама минеральная вода при введении крысам через зонд в желудок в объёме 1,0 % их веса дважды в день в течение 12-и дней вызывает повышение спонтанного диуреза. Однако при экспериментальном аутоиммунном нефрите она не оказывает влияния на выявленные снижение спонтанного диуреза и скорости почечного кровотока, протеинурию и повышение содержания креатинина в плазме крови, поэтому, скорее всего, её приём, также, как возможно и других минеральных вод с составом, аналогичном «Хилак», нецелесообразен при аутоиммунных нефритах.
The aim of the work was to elucidate the effect of the intake of bicarbonate carbonic-chloride-sodium mineral water "Khilak" on diuresis and the main processes of urine formation in Wistar rats with experimental autoimmune Heiman's nephritis, which was created by a single administration of a mixture of renal cortex homogenate and complete adjuvant by 0.1ml/100g intraperitoneally and subcutaneously in the axillary and groin areas. During the first month after the creation of nephritis, due to a decrease in tubular reabsorption of water, an increase in spontaneous diuresis was noted, which at the end of the second month, on the contrary, decreased, but already due to a decrease in glomerular filtration, apparently due to a slowdown in the rate of renal blood flow and revealed morphological changes in in the form of a variety of glomeruli, leukocyte infiltrates and minor hemorrhages, degenerative changes in tubules filled with protein masses. The degree of proteinuria and the level of creatinine in the blood plasma constantly increased. Mineral water itself, when administered to rats through a tube into the stomach in a volume of 1.0% of their weight twice a day for 12 days, causes an increase in spontaneous diuresis. However, with experimental autoimmune nephritis, it does not affect the revealed decrease in spontaneous diuresis and renal blood flow rate, proteinuria and an increase in creatinine in the blood plasma, therefore, most likely, its intake, as well as other mineral waters with a composition similar to "Khilak ", Is inappropriate for autoimmune nephritis.
mineral water
experimental autoimmune nephritis
diuresis
glomerular filtration
tubular reabsorption
proteinuria
renal blood flow rate
renal morphology

Использование новых компьютерных технологий в диагностике и лечении больных, в том числе и на расстоянии, конечно, является важным достижением науки, которая будет и в дальнейшем развиваться, достигая новых величин, и, возможно, они когда-то станут такими, как их описывают писатели-фантасты. Но это не означает, что полностью исчезнут применяемые сейчас в лечении и профилактике заболеваний природные факторы, среди которых минеральные воды в качестве средств питья и бальнеотерапии продолжают оставаться востребованными, так они не вызывают осложнений, мягко нормализуют многие патологические состояния и экономически доступны почти всем. В Северо-Кавказском регионе России особенно много различных минеральных источников, вокруг которых были построены не только курорты, но и города, а у населения с давних времен появилась традиция ездить на лечение и применять в качестве питья и ванн минеральные воды. Особенно это удобно, если минеральные источники находятся в регионе проживания: исключены длительные переезды и адаптация организма [1, 2, 3]. Поэтому прием минеральных вод при лечении заболеваний остается актуальным и целесообразным, тем более у самого источника, если они в своем составе имеют органические и летучие соединения.

В Республике Северная Осетия – Алания также есть много различных минеральных источников, часть из которых уже имеют всеобщее признание и используются в качестве и лечебных, и лечебно-столовых, и столовых, некоторые применяются при бальнеотерапии, а другие находятся в стадии изучения, хотя давно используются населением при лечении различных заболеваний. Одной из таких вод является гидрокарбонатная углекисло-хлоридно-натриевая минеральная вода «Хилак» с общей минерализацией 2,1–2,3 г/л.

Целью работы являлось выяснение влияния приема гидрокарбонатной углекисло-хлоридно-натриевой минеральной воды «Хилак» на диурез и основные процессы мочеобразования у крыс с экспериментальным аутоиммунным нефритом Хеймана.

Материалы и методы исследований. Исследования проводили на 56 половозрелых крысах линии Вистар (7–9 месяцев, вес 170–210 г, 184±16), которых разделили следующим образом: 12 интактных крыс и 36 крыс с аутоиммунным нефритом Хеймана, созданным путем однократного введения смеси равных частей гомогената коркового вещества почек крыс и полного адъюванта Фрейнда, который является стимулятором неспецифического иммунного ответа, способен адсорбировать на своей поверхности антиген и длительное время депонировать его, увеличивая продолжительность влияния на иммунную систему. Для получения гомогената корковое вещество почек тщательно растирали с физиологическим раствором в соотношении: на каждые 100,0 мг ткани 1,0 мл жидкости. Гомогенат и адъювант, перемешанные до получения однородной мелкодисперсной взвеси, вводили крысам в пяти местах (внутрибрюшинно и четыре инъекции подкожно в подмышечных и паховых областях, везде по 0,1 мл/100 г) [4, 5]. Поскольку каждой крысе, которой создавали модель нефрита, в среднем вводили около 1,0 мл иммунной смеси, то для получения количества смеси, требуемого 36 животным, пришлось изъять почки у 8 крыс, поэтому указано, что исследования проводили на 56 крысах, хотя опыты ставили на 48.

Минеральную воду вводили крысам через зонд в желудок в объеме 1,0% их веса дважды в сутки (в первой и во второй половине дня). Как мы отмечали ранее, при изучении данной минеральной воды и воды Тиб-2 применение такой дозировки было обусловлено тем, что именно в таком объеме минеральная вода, по сравнению с водопроводной, оказывала наиболее эффективное действие на функции почек [6], а при определении продолжительности приема воды «Хилак» оказалось, что наиболее положительный результат дает прием в течение 12 дней [7], поэтому при аутоиммунном нефрите мы ограничили этим же сроком. К тому же больным, как правило, рекомендуют применять минеральную воду 2–3 недели, а потом делать такой же перерыв.

После введения крысам иммунной смеси необходимо время для запуска и развития аутоиммунного процесса, поэтому мы оставили крыс на 17 дней, а на 18-й у всех 36 собрали спонтанно выделяющуюся мочу, после чего у 6 крыс в состоянии обезболивания и сна (0,1 мл/100г золетила в/б) определили скорость почечного кровотока, затем отбирали кровь для определения в плазме содержания креатинина и общего белка и изымали почки для морфологических исследований. Оставшихся 30 крыс разделили на две группы (контрольную и опытную), по 15 в каждой. Животные контрольной группы получали водопроводную воду дважды в день через зонд в желудок в объеме 1% их веса в течение 12 дней, а опытной группы – минеральную воду. На 13-й день, который пришелся на конец первого месяца с момента иммунизации, у всех крыс собрали мочу за 6 ч и после завершения опытов у 5 крыс из каждой группы определили скорость почечного кровотока. Оставшиеся в каждой группе по 10 крыс опять в течение 18 дней не подвергались никаким воздействиям, а затем 12 дней крысам в контрольной группе вводили водопроводную воду, в опытной – минеральную с последующим сбором мочи в конце второго месяца.

Мочу для исследований собирали у крыс в течение 6 ч, а затем в ней и в плазме крови с помощью спектрофотометра Unico 2800 (США) определяли содержание эндогенного креатинина и общего белка [8], а диурез, скорость клубочковой фильтрации и объем канальцевой реабсорбции воды рассчитывали. Объемную скорость кровотока определяли флоуметром Transonic НТ 313 (США). Морфологическую характеристику почек изучали с помощью световой микроскопии.

Полученные результаты статистически обрабатывались с определением степени достоверности средних величин по t-критерию Стьюдента и методом Манна–Уитни.

Результаты исследования и их обсуждение. Двухнедельный прием минеральной воды увеличил на следующий день шестичасовой спонтанный диурез с 0,82±0,07 мл/100 г (интактные крысы) до 1,12±0,09 мл/100 г (р<0,01), что было обусловлено торможением канальцевой реабсорбции воды (р<0,002), так как клубочковая фильтрация лишь только немного ускорилась и не могла вызвать диуретический эффект (табл. 1).

Таблица 1

Спонтанный диурез, клубочковая фильтрация и канальцевая реабсорбция воды у интактных крыс после иммунизации и приема минеральной воды

Условия опытов

Диурез

(мл/6ч/100г)

Клубочковая фильтрация

(мл/6ч/100г)

Канальцевая реабсорбция

(%)

Интактные крысы (M±m)

0,82±0,07

82,54±5,32

99,01±0,06

После 12-дневного приема минеральной воды (M±m, p)

1,12±0,09

˂0,01

88,49±6,25

98,73±0,09

˂0,002

Через 2 недели после иммунизации (M±m, p)

1,16±0,08

˂0,01

64,85±5,06

˂0,002

98,21±0,14

˂0,001

Через 18 дней после введения аутоиммунной смеси в большинстве приготовленных из почек препаратов отмечались расширение полости капсул Боумэна–Шумлянского, вокруг которых имелись скопления лимфоцитов, в волокнистой соединительной ткани отмечался слабовыраженный отек и в отдельных канальцах присутствовали белковые отложения с дистрофическими изменениями нефроцитов. Капиллярная сеть также в большинстве образцов была расширена. При этом в мозговом веществе почек не отмечалось особых изменений.

Спонтанный диурез у иммунизированных крыс спустя 18 дней статистически значимо (р<0,01) повысился до 1,16±0,08 мл/100 г, несмотря на то, что скорость клубочковой фильтрации снизилась на 22,5% (р<0,002), но, так как канальцевая реабсорбции воды ослабла (р<0,001), то это и перекрыло сниженную фильтрацию (табл. 1).

Как правило, при поражении почек повышается содержание белка в моче – возникает протеинурия [9-11]. Прием минеральной воды не оказал влияния на содержание белка в моче, в то время как у крыс с аутоиммунным нефритом степень протеинурии в 1,52 раза превышала норму, равную у интактных крыс 4,96±0,27 мкг/мл (рис.), но при этом в плазме крови содержание общего белка оставалось в пределах нормы (68,25±2,17 г/л – контроль, 64,08±3,44 г/л – с аутоиммунным нефритом). После иммунизации содержание в плазме крови эндогенного креатинина статистически значимо повысилось (р<0,05), а после приема минеральной воды, так же как и общего белка, не изменились (рис.).

Степень протеинурии, содержание общего белка и креатинина в плазме крови у крыс интактных, получавших минеральную воду и с аутоиммунным нефритом

Для выяснения причин изменения клубочковой фильтрации после иммунизации мы определяли объем почечного кровотока как одного из факторов, определяющего скорость фильтрации в клубочках. У интактных крыс скорость почечного кровотока составляла 10,95±0,62 мл/мин, у аутоиммунных – 8,74±0,50 мл/мин (р<0,05), а после приема минеральной воды – 11,33±0,71 мл/мин. Следовательно, скорость почечного кровотока соответствовала клубочковой фильтрации – отмечались снижение у крыс с нефритом Хеймана и отсутствие особых изменений после приема минеральной воды.

Спустя 1 месяц после иммунизации морфологические изменения в почках стали более гетерогенными во всех слоях, в том числе и сосудистой системы, которая наряду с участками полнокровных и расширенных сосудов местами имела суженные участки. Почти во всех исследуемых препаратах отмечалась разнокалиберность клубочков, часть которых были увеличенными, а другие, наоборот, небольшими. Но независимо от их размеров почти вокруг всех имелись инфильтраты, состоящие из лимфоцитов и лейкоцитов, при этом отмечались мелкие кровоизлияния, разрушение щеточной каемки и эпителия, заполнение просветов трубочек белковыми массами разной плотности. Следовательно, отмеченные морфологические изменения соответствуют изменениям при нефрите Хеймана с локализацией главного патогенного антигена в щеточной каемке проксимальных канальцев почек [12]. Гистологическая характеристика почек иммунизированных крыс, получавших минеральную воду, была такой же.

В отношении водовыделительной функции почек и исследуемых показателей можно отметить следующее. Через 1 месяц после введения аутоиммунной смеси у крыс, получавших водопроводную воду, содержание креатинина в плазме крови и степень протеинурии стали больше (86,47±5,28 мкмоль/л и 11,90±0,85 мкг/мл), превышая данные интактных крыс в 1,3 раза (р<0,01) и в 2,4 раза (р<0,001) соответственно. Уровень общего белка в плазме крови снизился до 60,33±2,40 г/л, что уже статистически значимо (р<0,05) отличалось от нормы. Введение крысам минеральной воды в течение 12 дней особо не повлияло на содержание белка в моче (10,76±0,94 мкг/мл), креатинина (84,85±4,66 мкмоль/л) и общего белка (62,05±4,25 г/л) в плазме крови.

Водовыделительная функция почек и основные процессы мочеобразования в конце месяца у крыс, получавших водопроводную воду, во многом были такими же, как и в двухнедельных опытах, т.е. спонтанный диурез оставался повышенным, а скорость клубочковой фильтрации и объем канальцевой реабсорбции воды – сниженными (табл. 2).

Таблица 2

Спонтанный диурез, клубочковая фильтрация и канальцевая реабсорбция воды у крыс через 1 и 2 месяца после иммунизации и приема минеральной воды

Условия опытов

Диурез

(мл/6 ч/100 г)

Клубочковая фильтрация

(мл/6 ч/100 г)

Канальцевая реабсорбция

(%)

Интактные крысы (M±m)

0,82±0,07

82,54±5,32

99,01±0,06

Через 1 месяц после иммунизации и 12- дневного приема водопроводной воды (M±m, Ринтакт.)

1,07±0,08

˂0,05

59,74±4,85

˂0,01

98,20±0,13

˂0,001

Через 1 месяц после иммунизации и 12-дневного приема минеральной воды (M±m, Ринтакт., Рводопровод.)

1,09±0,09

˂0,05

*

63,08±5,43

˂0,02

*

98,36±0,17

˂0,001

*

Через 2 месяца после иммунизации и 12-дневного приема водопроводной воды (M±m, Ринтакт.)

0,58±0,06

˂0,02

54,72±4,16

˂0,001

98,94±0,31

*

Через 2 месяца после иммунизации и 12-дневного приема минеральной воды (M±m, Ринтакт., Рводопровод.)

0,65±0,05

˂0,05

*

60,24±5,60

˂0,01

*

98,92±0,23

*

*

* – отсутствие достоверных отличий

Основным стимулятором диуретического проявления аутоиммунного поражения почек в этом случае также выступали канальцы с нарушением всасывания воды в них. Очевидно, что это было связано с отмеченными дистрофическими изменениями и разрушением щеточной каемки, что уменьшает поверхность клеточных мембран и ослабляет их резорбтивную функцию [13]. Снижение клубочковой фильтрации, скорее всего, было обусловлено как ослаблением скорости почечного кровотока, которая от контрольного уровня снизилась на 24,6% (8,26±0,52 мл/мин, р<0,01), так и наличием облитерации капсул Боумэна–Шумлянского и инфильтрации их лейко- и лимфоцитами, скоплениями эритроцитов, что, несомненно, может снижать способность мезангиальных клеток к сокращениям и приведет к ослаблению скорости фильтрации в клубочках нефронов [14].

12-дневный прием минеральной воды не отразился на диурезе и основных процессах мочеобразования (табл. 2), в том числе и на скорости почечного кровотока, которая была 8,35±0,72 мл/мин, что на 23,7% меньше нормы (р<0,002).

В конце второго месяца морфологические изменения, отмеченные ранее, уже приобрели дистрофический характер у крыс обеих групп. Одновременно ухудшились показатели функции почек. Так, у контрольных крыс степень протеинурии стала превышать норму в 3,6 раза (17,85±1,44 мкг/мл), уровень креатинина в плазме крови достиг 94,12±0,73 мкмоль/л, а общий белок – 57,46±0,62 г/л. Спонтанный диурез, который еще месяц назад превышал норму, резко (в 1,84 раза) снизился до 0,58±0,06 мл/100 г и стал статистически значимо (р<0,05) меньше исходного уровня интактных крыс. И в этом случае его снижение было уже обусловлено уменьшением скорости клубочковой фильтрации, которая, хоть и была с самого начала иммунизации сниженной, но к концу второго месяца стала еще меньше (табл. 2). Снизилась и скорость почечного кровотока до 7,72±0,59 мл/мин (р<0,001), что, возможно, и стало причиной ослабления фильтрации в гломерулах. Обратное всасывание воды в канальцах почек уже не играло особой роли в изменении диуреза (табл. 2).

Введение минеральной воды в течение 12 дней перед окончанием второго месяца практически не отразилось на всех исследуемых показателях водовыделительной функции почек (табл. 2). Объемная скорость кровотока в почечной артерии была такой же, как у крыс, получавших водопроводную воду (8,29±0,64 мл/мин). Также особо не отличались степень протеинурии (18,21±1,66 мкг/мл), содержание в плазме крови креатинина (92,05±7,31 мкмоль/л) и общего белка (58,08±4,89 г/л). Следовательно, 12-дневный прием минеральной не оказал влияния на исследуемые показатели почек, измененные созданным аутоиммунным нефритом Хеймана.

Выводы. Однократное введение крысам линии Вистар смеси, способной вызывать у крыс аутоиммунный нефрит Хеймана, способствует гистологическим клубочково-канальцевым изменениям в почках с явлениями инфильтрации, кровоизлияний и дистрофии. Количество спонтанной выделяющейся мочи в течение первого месяца повышается вследствие торможения обратного всасывания воды, а еще спустя 1 месяц, наоборот, повышается, это вызвано ослаблением клубочковой фильтрации из-за уменьшения объемной скорости почечного кровотока. Содержание белка в моче и креатинина в плазме крови постоянно повышалось.

Ежедневный прием минеральной воды «Хилак» в течение 12 дней не оказывает влияния на выявленные изменения диуреза и скорость почечного кровотока, протеинурию и содержание креатинина в плазме крови, поэтому, скорее всего, ее прием, так же как, возможно, и других минеральных вод с составом, аналогичным воде «Хилак», нецелесообразен при аутоиммунных нефритах.