БИОХИМИЯ, 2020, том 85, вып. 9, с. 1294–1304

УДК 577.24

Ультраструктура гепатоцитов лабораторных мышей при содержании животных на стандартной сухой лабораторной диете*

© 2020 В.Б. Вайс 1, И.М. Вангели 1, О.А. Аверина 1, М.Л. Ловать 2, Л.Е. Бакеева 1**

НИИ физико-химической биологии имени А.Н. Белозерского, Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, 119991 Москва, Россия; электронная почта: bakeeva@belozersky.msu.ru

Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова, биологический факультет, 119234 Москва, Россия

Поступила в редакцию 07.07.2020
После доработки 07.07.2020
Принята к публикации 18.07.2020

DOI: 10.31857/S0320972520090092

КЛЮЧЕВЫЕ СЛОВА: митохондрии, гепатоциты, ультраструктура, мыши, стандартная лабораторная диета.

Аннотация

Исследование ультраструктуры гепатоцитов печени, проведенное методом трансмиссионной электронной микроскопии, показало, что у лабораторных мышей, содержавшихся в различных вивариях в г. Москва и получавших питание в виде сухой лабораторной диеты отечественных производителей, не имеющей стандартизации по исходным продуктам, развиваются значительные деструктивные изменения гепатоцитов. При этом нарушения в ультраструктуре паренхимных клеток печени происходят вне зависимости от статуса животного (SPF или конвенциональные), условий различных вивариев, а также производителя корма. В то же время ультраструктурное исследование гепатоцитов печени мышей, содержавшихся в питомнике «Charles River» (Германия) и получавших корм фирмы «Altromin Spezialfutter» («GmbH&Co», Германия), использующих входной контроль качества ингредиентов, не выявило деструктивных нарушений во внутренней ультраструктуре гепатоцитов. Однако если эти мыши в дальнейшем получали корм, произведенный в России, нарушения структуры клеток печени развивались уже через 2 месяца. Таким образом, питание сухими кормами отечественных производителей неуказанного состава вызывает у контрольных животных значительные изменения в ультраструктуре гепатоцитов, отражающие развитие патологических процессов в организме.

Сноски

* Статья представлена главным редактором акад. В.П. Скулачёвым.

** Адресат для корреспонденции.

Финансирование

Работа поддержана Российским фондом фундаментальных исследований (грант № 19-04-00578) и выполнена при поддержке ЦИТИС (грант № АААА-А19-119012490166-2).

Конфликт интересов

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Соблюдение этических норм

Все применимые международные, национальные и/или институциональные принципы ухода и использования животных были соблюдены.

Список литературы

1. Dalton, A. J., Kahler, H., Striebich, M. J., and Lloyd, B. (1950) Finer structure of hepatic, intestinal and renal cells of the mouse as revealed by the electron microscope, J. Natl. Cancer Inst., 11, 439-461.

2. Fawcett, D. W. (1955) Observations on the cytology and electron microscopy of hepatic cells, J. Natl. Cancer Inst., 15, 1475-1503.

3. Bruni, C., and Porter, K. R. (1965) The Fine structure of the parenchymal cell of the normal rat liver: I. general observations, Am. J. Pathol., 46, 691-755.

4. Jones, A. L., and Fawcett, D. W. (1966) Hypertrophy of the agranular endoplasmic reticulum in hamster liver induced by phenobarbital (with a review on the functions of this organelle in liver), J. Histochem. Cytochem., 14, 215-232.

5. Remmer, H., and Merker, H. J. (1965) Effect of drugs on the formation of smooth endoplasmic reticulum and drug-metabolizing enzymes, Ann. NY Acad. Sci., 123, 79-97.

6. Steiner, J. W., Carruthers, J. S., and Kalifat, S. R. (1962) Observations on the fine structure of rat liver cells in extra-hepatic cholestasis, Z. Zellforsch. Mikrosk. Anat., 58, 141-159.

7. Wood, R. L. (1965) The fine structure of hepatic cells in chronic ethionine poisoning and during recovery, Am. J. Pathol., 46, 307-330.

8. Arhelger, R. B., Broom, J. S., and Boler, R. K. (1965) Ultrastructural hepatic alterations following tannic acid administration to rabbits, Am. J. Pathol., 46, 409-434.

9. Wieczorek, A., Stępień, P. M., Zarębska-Michaluk, D., Kryczka, W., Pabjan, P., and Król, T. (2017) Megamito-chondria formation in hepatocytes of patient with chronic hepatitis C – a case report, Clin. Exp. Hepatol., 3, 169-175.

10. Falcón, V., Acosta-Rivero, N., Chinea, G., Gavilondo, J., de la Rosa, M. C., Menéndez, I., Dueñas-Carrera, S., Viña, A., Garcia, W., Gra, B., Noa, M., Reytor, E., Barceló, M. T., Alvarez, F., and Morales-Grillo, J. (2003) Ultrastructural evidences of HCV infection in hepatocytes of chronically HCV-infected patients, Biochem. Biophys. Res. Commun., 305, 1085-1090.

11. Zhang, X. Q., Xu, C. F., Yu, C. H., Chen, W. X., and Li, Y. M. (2014) Role of endoplasmic reticulum stress in the pathogenesis of nonalcoholic fatty liver disease, World J. Gastroenterol., 20, 1768-1776.

12. Cali, A. M., Zern, T. L., Taksali, S. E., de Oliveira, A. M., Dufour, S., Otvos, J. D., and Caprio, S. (2007) Intrahepatic fat accumulation and alterations in lipoprotein composition in obese adolescents: a perfect proatherogenic state, Diabetes Care, 30, 3093-3098.

13. FonTacer, K., and Rozman, D. (2011) Nonalcoholic fatty liver disease: focus on lipoprotein and lipid deregulation, J. Lipids, 2011, 783976.

14. Dallak, M. A., Bin-Jaliah, I., Albawardi, A., Haidara, M. A., Sakr, H. F., Eid, R. A., Hassan, W. N., and Al-Ani, B. (2018) Swim exercise training ameliorates hepatocyte ultrastructural alterations in rats fed on a high fat and sugar diet, Ultrastruct. Pathol., 42, 155-161.

15. Abo El-Khair, S. M., Ghoneim, F. M., Shabaan, D. A., and Elsamanoudy, A. Z. (2020) Molecular and ultrastructure study of endoplasmic reticulum stress in hepatic steatosis: role of hepatocyte nuclear factor 4α and inflammatory mediators, Histochem. Cell Biol., 153, 49-62.

16. Silva-Veiga, F. M., Rachid, T. L., de Oliveira, L., Graus-Nunes, F., Mandarim-de-Lacerda, C. A., and Souza-Mello, V. (2018) GW0742 (PPAR-beta agonist) attenuates hepatic endoplasmic reticulum stress by improving hepatic energy metabolism in high-fat diet fed mice, Mol. Cell Endocrinol., 474, 227-237.

17. ГОСТ Р 50258-92 (1992) Комбикорма полнорационные для лабораторных животных, Технические условия, Изд. стандартов, с. 8

18. Reynolds, E. S. (1963) The use of lead citrate at high pH as an electron-opaque stain in electron microscopy, J. Cell Biol., 17, 208-212.

19. Silva, G. H., Hessel, G., Coelho, K. I., and Escanhoela, C. A. (2011) Steatosis of indeterminate cause in a pediatric group: is it a primary mitochondrial hepatopathy? Sao Paulo Med J., 129, 217-223.

20. Aragno, M., Tomasinelli, C. E., Vercellinatto, I., Catalano, M. G., Collino, M., Fantozzi, R., Danni, O., and Boccuzzi, G. (2009) SREBP-1c in nonalcoholic fatty liver disease induced by Western-type high-fat diet plus fructosein rats, Free Radic. Biol. Med., 47, 1067-1074.

21. Meli, R., MattaceRaso, G., Irace, C., Simeoli, R., Di Pascale, A., Paciello, O., Pagano, T. B., Calignano, A., Colonna, A., and Santamaria, R. (2013) High fat diet induces liver steatosis and early dysregulation of iron metabolism in rats, PLoS One, 8, e66570.

22. Певзнер М. И. (1958) Основы лечебного питания (под ред. Ачаркана А. И. и Маршака М. С.). Медгиз, Москва, с 582.

23. Sihali-Beloui, O., Aroune, D., Benazouz, F., Hadji, A., El-Aoufi, S., and Marco, S. A. (2019) A hypercaloric diet induces hepatic oxidative stress, infiltration of lymphocytes, and mitochondrial reshuffle in Psammomys obesus, a murine model of insulin resistance, C R Biol., 342, 209-219, doi: 10.1016/j.crvi.2019.04.003.