По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 599.323.4+611.77

Гистохимическая активность дофа-оксидазы в меланоцитах кожного покрова лабораторных крыс

А. Киладзе канд. техн. наук, ФГБУН «Институт проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова» РАН, Россия, г. Москва. E-mail: andreykiladze@yandex.ru
Н. Джемухадзе канд. биол. наук, ФГБУН «Институт проблем экологии и эволюции имени А. Н. Северцова» РАН, Россия, г. Москва

Пигментация кожного покрова млекопитающих является ведущей морфолого-физиологической адаптацией к условиям внешней среды, формируя основу для покровительственной окраски кожи животных. Процесс образования меланина сопряжен с окислением тирозина под воздействием тирозиназы и диоксифенилаланин-оксидазы (ДОФА-оксидаза). Исследована дерма кожи 10 особей половозрелых самок белых нелинейных лабораторных крыс (Rattus norvegicus var. alba), находящихся в нормальном физиологическом состоянии. Интегральную активность ДОФА-оксидазы учитывали по двум критериям: степени активности фермента регистрировали по шкале серых тонов. Значение устанавливали в баллах (от 0 до 5 баллов), находили индекс ферментной активности, сопоставляя фактическое значение к максимальному значению, выражая в процентах; а также долю осадка ДОФА-оксидазы вычисляли как частное от деления суммы площадей всех меланоцитов, содержащих ДОФА-оксидазу (SM, пискели), на общую площадь цифрового снимка (Sобщ, пиксели), выражая в процентах. Перемножая долю осадка на индекс ферментной активности, находили индекс интегральной активности ДОФА-оксидазы. Индекс интегральной активности ДОФА-оксидазы, учитывающий долю покрытия осадка (3,50 ± 0,23 %) и индекс ферментной активности (90,26 ± 2,31 %), равен 316 усл. ед., что составляет 3,16 % от максимального уровня (100 % × 100 % = 10000 усл. ед.). Использование в практике гистохимии ферментов точных методов, основанных на автоматизированном анализе биовизуальных образов, позволит рассчитывать на получение результатов, отличающихся необходимым уровнем объективности и доказательности.

Литература:

1. Барабой В. А. Структура, биосинтез меланоцитов, их биологическая роль, перспективы применения / В. А. Барабой // Успехи современной биологии. – 2000. – Т. 117. – С. 86–92.

2. Берстон М. Гистохимия ферментов / М. Берстон. – М.: Мир, 1965. – 464 с.

3. Блюмина В. А., Хаирова О. А. Современные представления о роли оксидативного стресса в процессе меланогенеза и возможности восстановления антиоксидантного баланса с помощью препаратов супероксиддисмутазы на примере Дисмутина (DISMUTIN-J PF) / В. А. Блюмина, О. А. Хаирова // Эффективная фармакотерапия. – 2013. – № 25. – С. 14‒18.

4. Большакова Г. Б. Репарация миокарда крыс в онтогенезе: автореф. дис. … д-ра биол. наук / Г. Б. Большакова. – М., 2009. – 40 с.

5. Джемухадзе Н. К. Сравнительная гистохимия фосфатаз в кожных железах лабораторных и диких серых крыс-пасюков / Н. К. Джемухадзе // Доклады Академии наук. – 2007. – Т. 412. – № 1. – С. 134‒136.

6. Киладзе А. Б. Квалиметрия в гистохимии ферментов (на примере кожных желез млекопитающих) / А. Б. Киладзе, Н. К. Джемухадзе. – М.: Инфра-Инженерия, 2013. – 128 с.

7. Киладзе А. Б., Джемухадзе Н. К. Биоинформационная модель распределения меланоцитов в коже лабораторных крыс на основе активности ДОФА-оксидазы / А. Б. Киладзе, Н. К. Джемухадзе // Биотехносфера. – 2017. – № 4 (52). – С. 42‒45.

8. Кичигина Т. Н. Меланоциты: строение, функции, методы выявления, роль в кожной патологии / Т. Н. Кичигина, В. Н. Грушин, И. С. Беликова, О. Д. Мяделец // Вестник Витебского государственного медицинского университета. – 2007. – Т. 6. – № 4. – С. 5‒16.

9. Лакин Г. Ф. Биометрия / Г. Ф. Лакин. – М.: Высшая школа, 1990. – 352 с.

10. Луппа Х. Основы гистохимии / Х. Луппа. – М.: Мир, 1980. – С. 244‒246.

11. Монгуш С. Шерстная продуктивность верблюдов в различных климатических зонах Республики Тыва / С. Монгуш, Н. Костомахин // Главный зоотехник. – 2016. – № 9. – С. 35‒42.

12. Соколов В. Е. Кожный покров млекопитающих / В. Е. Соколов. – М.: Наука, 1973. – 487 с.

13. Соколов В. Е. Гистохимия ферментов специфических кожных желез европейского ежа (Erinaceus europaeus) в период зимней спячки / В. Е. Соколов, Н. К. Джемухадзе // Доклады АН СССР. —1982. – Т. 264. – № 6. – С. 1492‒1494.

14. Соколов В. Е. Признаки полового диморфизма в активности некоторых ферментов в кожных покровах грызунов (Rodentia) / В. Е. Соколов, Н. К. Джемухадзе // Доклады АН СССР. – 1983. – Т. 271. – № 5. – С. 1235–1237.

15. Соколов В. Е. Гистохимическая характеристика специфических кожных желез полевки Брандта в связи с вопросами экологии / В. Е. Соколов, Н. К. Джемухадзе // Доклады Академии наук. – 1992. – Т. 322. – № 4. – С. 765–768.

16. Соколов В. Е. Кожные железы млекопитающих / В. Е. Соколов, О. Ф. Чернова. – М.: ГЕОС, 2001. – 648 с.

17. Старцева М. С. Количественная оценка интенсивности гистохимических и иммуногистохимических реакций с применением стандартных компьютерных программ / М. С. Старцева, В. М. Черток // Тихоокеанский медицинский журнал. – 2012. – № 1. – С. 121–123.

18. Халафян А. А. STATISTICA

6. Статистический анализ данных. – 3-е изд. / А. А. Халафян. – М.: ООО «Бином-Пресс», 2008. – 512 с.

19. Fitzpatrick T.B., Burnet P., Kukita A. The nature of hair pigment // The Biology of Hair Growth. / W. Montagna, R. A. Ellis (Eds.). – New York: Academic Press, 1958. – P. 272.

20. Foster M. Enzymatic studies of pigment-forming abilities in mouse skin // Journal of Experimental Zoology. – 1951. – Vol. 117(2). – P. 211–246.

21. Swan G. A. Structure, Chemistry, and Biosynthesis of the Melanins // Fortschritte der Chemie Organischer Naturstoffe / W. Herz, H. Grisebach, G.W. Kirby (Eds). – Wien: Springler-Verlag, 1974. – Vol. 31. – P. 521‒582.

22. http://www.onlinephotoshopfree.net/

Актуальность темы. Пигментация кожного покрова млекопитающих является ведущей морфолого-физиологической адаптацией к условиям внешней среды, формируя основу для покровительственной окраски кожи животных [11, 12]. Процесс образования меланина сопряжен с окислением тирозина под воздействием тирозиназы и диоксифенилаланин-оксидазы ( ДОФА-оксидаза). В гистохимическом плане локализация и активность ДОФА-оксидазы морфологически соотнесена к меланоцитам [1, 21]. Исследования активности ДОФА-оксидазы не ограничиваются биологическими задачами, связанными с интерпретацией меланогенеза, но и имеют медицинское значение, ибо сбои в пигментном обмене приводят к большому количеству кожных заболеваний, в т. ч. злокачественного характера (меланома) [3, 8]. Гистоэнзиматическая активность ДОФА-оксидазы для целей зоологии изучена лишь в описательном контексте с указанием градаций ферментной активности на ряде представителей Mammalia (мыши, крысы, переднеазиатские хомяки, полевка Брандта, ежи), что определенным образом ограничивает возможности интерпретации данных [13‒15, 20].

Вот почему нами были предприняты усилия по переводу знаковой формы активности в цифровые аналоги, что существенно повысило возможности интерпретации гистохимического результата, ибо квантификация показателей с использованием методов квалиметрии позволила проводить статистическую обработку данных, которые мы выражали в баллах [6].

Вместе с тем при наличии микрофотографий, демонстрирующих результат гистохимической реакции в виде выпадения ферментного осадка, становится возможным использовать компьютерные программы, позволяющие осуществлять анализ цифровых снимков. Интенсивность гистохимической реакции может быть выражена площадью участка, которую покрывает преципитат. Такое представление уровня гистохимической активности фермента в относительных долях позволит проводить межвидовые сопоставления и физиологические сравнения. Учитывая, что результат реакции имеет ахроматический характер, степень активности фермента вполне можно регистрировать по шкале серых тонов, имеющих последовательность цветов от белого до глубоко черного цвета. В этой связи учет двух критериев (площадь участка, занимаемого преципитатом, и степень активности фермента по шкале серых тонов) позволит более объективно оценить характер выявления ДОФА-оксидазы.

Для Цитирования:
А. Киладзе, Н. Джемухадзе, Гистохимическая активность дофа-оксидазы в меланоцитах кожного покрова лабораторных крыс. Главный зоотехник. 2018;10.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: