Энергоинформационная изменчивость регенераторно-адаптационного потенциала тканей млекопитающих в онтогенезе и ее роль в инициации патологических процессов

На правах рукописи

АРЕШИДЗЕ
Давид Александрович

ЭНЕРГОИНФОРМАЦИОННАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ регенераторно-адаптационного
потенциала ТКАНЕЙ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
В ОНТОГЕНЕЗЕ И ЕЕ РОЛЬ В ИНИЦИАЦИИ
ПАТОЛОГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ

03.03.05 – биология развития, эмбриология

Автореферат
диссертации на соискание ученой степени
доктора биологических наук

Ставрополь – 2010

Работа выполнена в
ГОУ ВПО «Ставропольский государственный университет».

Научный консультант:	доктор ветеринарных наук, профессор Тимченко Людмила Дмитриевна.
Официальные оппоненты:	доктор биологических наук, профессор Водолажская Маргарита Геннадьевна; доктор биологических наук Криворучко Александр Юрьевич; доктор биологических наук, профессор Зайцева Елена Владимировна.
Ведущая организация:	ГОУ ВПО «Ставропольская государственная медицинская академия».

Защита диссертации состоится 2 марта 2011 г. в 12.00 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.256.09 в Ставропольском государственном университете по адресу: 355009, г. Ставрополь, ул. Пушкина, д. 1, корп. 2, комн. 506.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Ставропольского государственного университета.

Автореферат разослан ________________________________ 2011 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Ржепаковский И.В.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Онтогенетические преобразования и их механизмы в организме млекопитающих остаются одним из наиболее актуальных вопросов современной биологии. Развивается точка зрения на изменения в пре- и постнатальном онтогенезе как на явления, вызванные динамикой адаптационно-регенераторных возможностей и энергоинформационных характеристик живых систем различного иерархического уровня: от молекулярного до органного. Понятие «информация» не случайно стало одним из ключевых для активно развивающихся отраслей медицины и биологии. Теория информации находит применение в разрешении узловых вопросов не только технических, но и естественных наук (Шеннон К., 1963; Клайнс М., 1963; Месарович М. с соавт, 1963; Гродинз Ф., 1966; Шмальгаузен И.И., 1968; Адольф Э., 1976; Никитюк Б.А., 1979; Wiener Н., 1948). В то же время, применение теории информации в биологии до сих пор остается во многом фрагментарным.

Изменения энтропии тканевых систем в онтогенезе исследованы недостаточно, традиционно большая часть исследований посвящена системам на поздних этапах развития. Имеется ряд сообщений о взаимосвязи старения с возрастными энергоинформационными изменениями (Донцов В.И., 1990; Михельсон В.М., 1996; Бакусов Л.М с соавт., 1998; Пыко С.А., 2001; Finch C.E., Tanzi R.E., 1997). Учитывая, что с возрастом энтропия тканевых систем возрастает (Гнатюк М.С., 1983; Талалаева Г.В., 2005; Мухина Т.С., 2008), справедливо предположить изменения этого критерия, отражающего состояние адаптационных и регенераторных способностей организма и тканевого гомеостаза, в те периоды онтогенеза, когда отмечаются манифестации того или иного патологического процесса.

Не исключена прямая связь уровня энергоинформационного состояния с механизмами развития патологических процессов в различные периоды онтогенеза. При этом имеются исследования, в которых показано, что частота манифестации различных патологий, а также напряженность физиологических процессов, в том числе иммунобиологическая реактивность, подчиняются определенной онтогенетической цикличности (Макаров А.К., Сенькова Т.М., 1994; Макаров А.К. с соавт., 1994; Тимченко Л.Д. с соавт., 1999). Показано, что при повреждениях и при адаптационном реагировании в биосистемах происходит перераспределение энергоинформационных потоков, сопровождающих процессы структурной перестройки тканей (Шилов В.Н., 2006). В литературе встречаются единичные работы, посвященные рассмотрению вопросов энергоинформационного состояния тканевых систем (Зотова Т.Ю., 2004; Слесарев В.О. с соавт., 2004). Также малое количество трудов посвящено энергоинформационному состоянию систем при онкозаболеваниях (Васильев Ю.М., 1997; Георгиев Г.П., 1999; Travis C.C. et. al., 1990). Отдельным вопросом является такое морфофункциональное состояние, как предрак. При всех характерных признаках предрака, достоверно правильно и объективно определить его в каждом конкретном случае не представляется возможным, что часто приводит к ошибкам в ранней диагностике заболеваний (Шабад Л. М., 1967; Минкина Г.Н., 2001; Новикова Е., 2005; Солопова А.Г. с соавт., 2007).

Несмотря на успехи в изучении причин возникновения и течения заболеваний, в том числе онкологических, современная наука не в состоянии однозначно ответить на вопрос о том, почему относительная частота тех или иных заболеваний возрастает в определенные этапы онтогенеза. При этом, независимо от вида патологического процесса, не существует однозначных адекватных критериев, позволяющих определить переход от состояния нормы к патологии, исследователю или специалисту-практику не представляется возможным достоверно дать прогноз относительно будущего наблюдаемой им тканевой системы.

Также не ясно, почему предпринятое лечение или другие коррекционные мероприятия в эти периоды могут оказывать совершенно разный, иногда непредвиденный эффект (Девятов В.А., 1998; Califf R.M., 1986; Курносов А.А., 2008; Поматилов А.А., 2008).

Данные о закономерностях онтогенетической изменчивости, свидетельствующие об определенной критичности отдельных сроков жизни, разноречивы. Это очевидно связано с тем, что подходы к оценке степени критичности периодов онтогенеза весьма разнообразны. Одними исследователями в качестве критериев критичности рассматриваются параметры морфологические, другими авторами для тех же целей используются отдельные физиологические показатели, которые при самостоятельном использовании не всегда полноценно отражают всю совокупную динамику механизмов онтогенеза (Адольф Э., 1976; Аршавский И.А., 1967; Вельтищев Ю.Е., 1994; Гаврилов В.А., Гаврилова Н.С., 1991; Жирмунский А.В., Кузьмин В.И., 1990; Никитюк Б.А., 1979; Чаклин А.В., 1990).

Представляются актуальными разработка и внедрение новых критериев, позволяющих глубже понять изменения, происходящие в организме в онтогенезе. Наличие такого рода критериев обеспечит более точное управление процессами онтогенеза, существенно повысит эффективность профилактики, рациональной диагностики и лечения патологий. В связи с вышеизложенным, глобальной проблемой является выявление закономерностей онтогенетической изменчивости энергоинформационного состояния органов млекопитающих, комплексно характеризующих их регенераторно-адаптационные способности, восприимчивость к воздействию нормальных и патологических факторов внешней и внутренней среды, в том числе и к биостимуляции.

Цель исследования. Изучить онтогенетическую изменчивость энергоинформационного состояния регенераторно-адаптационных способностей тканей млекопитающих и ее роль в инициации патологических процессов.

Задачи исследования.

1. Исследовать взаимосвязь морфофункциональных показателей с энергоинформационным состоянием органа при репаративной регенерации в печени белых крыс при экспериментальном стрессе.
2. Выявить характер динамики онтогенетической изменчивости энергоинформационного состояния органов и тканей и основных биологических процессов развития (митоз и апоптоз) в пре- и постнатальном онтогенезе на примере белых крыс.
3. Исследовать энергоинформационное состояние тканей и органов различных видов млекопитающих, в том числе и человека, в норме в зрелом, предстарческом и старческом возрастах.
4. Исследовать энергоинформационное состояние тканей и органов млекопитающих, в том числе и человека, при разного рода патологических процессах в зрелом, предстарческом и старческом возрастах.
5. Изучить онтогенетическую предрасположенность к возникновению патологий в те или иные периоды в зависимости от энергоинформационного состояния органа.
6. Изучить влияние онтогенетической изменчивости энергоинформационного состояния на эффективность биостимуляции при повреждении на примере печени белых крыс.

Научная новизна. Впервые показано, что использованные энергоинформационные параметры, отражающие степень регенераторных и адаптационных резервов тканевых систем, могут быть использованы в качестве интегративных и объективных критериев, характеризующих эти процессы в онтогенезе.

На примере печени крыс с экспериментальным нарушением обмена кальция при дополнительной стрессорной нагрузке показана взаимосвязь морфофункциональных параметров органа, отражающих интенсивность регенерации (морфофункциональная полноценность, митоз, апоптоз) в процессе адаптации, с изменчивостью энергоинформационного состояния.

Установлены особенности онтогенетической изменчивости основных биологических процессов развития (митоз и апоптоз) и энергоинформационных параметров, отражающих регенераторный потенциал и обеспечивающих морфофункциональную полноценность тканей различных органов в онтогенезе.

На примере онтогенеза белых крыс показано, что периоды устойчивого развития с постепенным нарастанием энтропии сменяются периодами ее снижения, а точки перехода между этими процессами являются критическими. Выявлена циклическая закономерность смены периодов, установлено, что в течение онтогенеза продолжительность периодов увеличивается.

Для висцеральных органов разных видов млекопитающих, в том числе и человека, установлены количественные энергоинформационные показатели, характеризующие исследованные органы в норме и при разного рода патологических состояниях в зрелом, предстарческом и старческом возрастах.

Впервые на основании энергоинформационных характеристик тканей и органов в различные периоды онтогенеза показана предрасположенность к возникновению патологий в описанные критические периоды развития.

С использованием энергоинформационных параметров, характеризующих тканевой гомеостаз, на примере печени крыс впервые выявлена чувствительность органов и систем органов к биологической стимуляции в разные периоды онтогенеза.

Научно-практическая значимость. Полученные результаты имеют важное теоретическое значение, поскольку расширяют представление о механизмах онтогенетических преобразований тканевых систем млекопитающих. Предложенные интегративные показатели состояния тканевых систем в развитии позволяют рассматривать процесс онтогенеза с позиций изменчивости энтропийного состояния систем, как одного из процессов развития многоклеточного организма. Предложенные интегративные и объективные критерии позволяют охарактеризовать уровень регенераторных и адаптационных ресурсов органа в норме и при патологических состояниях. Изданы «Методические рекомендации по определению адаптационных возможностей органов и тканей млекопитающих», «Методические рекомендации по определению критических периодов онтогенеза млекопитающих».

Показана зависимость эффективности биостимуляции органов от онтогенетических колебаний энергоинформационного статуса тканевой системы. Предложенные критерии могут быть использованы в научно-практической деятельности специалистов медико-биологического профиля при изучении возрастных особенностей функционирования организма, при оценке эффективности действия биологически активных веществ, в том числе и лекарственных препаратов, для оценки эффективности биостимуляции или проводимого лечения.

Реализация результатов исследования. Результаты исследования используются в учебном процессе Естественно-экологического института и факультета физической культуры Московского государственного областного университета, факультета физической культуры Ставропольского государственного университета, ветеринарного факультета Ставропольского государственного аграрного университета, кафедры биологии и экологии факультета специальной педагогики Ставропольского государственного педагогического института, кафедры биологии и экологии Ставропольской государственной медицинской академии.

Научные разработки внедрены в практику НОЦ Биологии клетки и прикладной биотехнологии Московского государственного областного университета, лаборатории биомедицины Ставропольского государственного университета, OOO «Центр клинической фармакологии» (г. Ставрополь) и регионального ветеринарного центра при Ставропольском государственном аграрном университете (г. Ставрополь).

Положения, выносимые на защиту.

1. Энергоинформационное состояние органа отражает степень его регенераторно-адаптационных способностей и может служить критерием их оценки.
2. Энергоинформационное состояние органов, отражающее уровень их регенераторных возможностей, претерпевает закономерные циклические изменения в онтогенезе. Независимо от периода онтогенеза и вида органа, характер патологического процесса определяется величиной энергоинформационных показателей.
3. Онтогенетическая изменчивость энергоинформационного состояния тканевой системы определяет предрасположенность к развитию патологического процесса и эффективность биостимуляции при повреждении.

Апробация диссертации. Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на I Международной научной Интернет-конференции «Физиология человека и животных. Экологическая безопасность» (Ставрополь, 2002), IV Международной конференции по функциональной нейроморфологии (Санкт-Петербург, 2002), VI конгрессе международной ассоциации морфологов (Уфа, 2002), международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы болезней молодняка в современных условиях» (Воронеж, 2002), Межрегиональной научно-практической конференции «Приоритеты культуры и экологии в образовании» (Ставрополь, 2003), II Международной конференции «Патофизиология и современная медицина» (Москва, 2004), II Всероссийской конференции «Современная ветеринарная медицина» (Москва, 2004), международной научно-практической конференции «Актуальные проблемы биоэкологии» (Москва, 2008), Х Международной научно-практической конференции «Живые объекты в условиях антропогенного пресса» (Белгород, 2008), Международной научно-практической конференции «Проблемы и перспективы применения количественных методов в естествознании» (к 100-летию со дня рождения Г.Ф. Лакина, Орел, 2008), III Съезде Российского общества патологоанатомов «Актуальные вопросы патологической анатомии» (Самара, 2009), конференции «Экология биосистем. Проблемы изучения, индикации и прогнозирования» (Астрахань, 2009), научной конференции «Современные проблемы органической и биологической химии, молекулярной биологии, экологии и биотехнологии» (Москва, 2009).

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 40 работ, в том числе 16 в периодических изданиях из перечня ведущих рецензируемых научных журналов, утвержденных ВАК Министерства образования и науки РФ и рекомендованных для публикации основных научных результатов диссертации на соискание ученой степени доктора наук, 1 монография и 2 методических рекомендации.

Структура и объем диссертации. Работа состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, результатов исследования и их обсуждения, выводов, практических предложений, библиографического указателя, включающего 449 источников, из них 352 отечественных и 97 иностранных. Работа изложена на 311 страницах компьютерного набора, содержит 145 рисунков и 15 таблиц.

Материалы и методы исследования

Исследования были проведены на белых крысах линии Вистар в 2000-2009 гг. Гистологические и гистохимические исследования проводились на кафедре анатомии и патологической анатомии Ставропольского государственного аграрного университета, в лаборатории биологии клетки НОЦ Биологии клетки и прикладной биотехнологии Московского государственного областного университета. При выборе крыс в качестве экспериментального материала мы руководствовались тем, что к настоящему времени имеются многочисленные данные об изменениях в печени крыс различных биологических процессов при стрессогенных и патогенных воздействиях (Маркина В.В., 1987; Романов Ю.А., Маркина В.В., 1989). Продолжительность жизни крыс позволяет проследить весь онтогенез за сравнительно небольшой промежуток времени. Все животные содержались в виварии в стандартных условиях. Температура воздуха в помещении составляла плюс 20…22°С, влажность воздуха 40-45%. Эксперименты на животных были проведены в соответствии с правилами защиты позвоночных животных, используемых в научных целях (Руководства и рекомендации для Европейских независимых комитетов по вопросам этики, Брюссель, 1995, 1997; Рекомендации Комитетам по этике, проводящим экспертизу биомедицинских исследований, Женева, 2000).

При исследовании патологического материала от других видов млекопитающих, в том числе и человека, были использованы гистопрепараты из архивов Ставропольского краевого онкологического центра, кафедры анатомии и патанатомии Ставропольского государственного аграрного университета, лаборатории биологии клетки НОЦ Биологии клетки и прикладной биотехнологии Московского государственного областного университета, кафедры общей биологии Ставропольского государственного университета.

При изучении энергоинформационного состояния органов млекопитающих в норме были исследованы бедренные мышцы, сердечная мускулатура, гладкая мускулатура пищевода, красный костный мозг, взятый из головок бедренных костей, желудок, легкие, печень, почки, яичники, эндометрий, молочные железы, поджелудочные железы, большие слюнные железы. Исследованию подвергались органы собак, мышей, крыс, крупного рогатого скота и человека в зрелом возрасте, и предстарческом и старческом возрастах.

В эксперименте, направленном на изучение взаимосвязи морфофункционального и энергоинформационного состояния печени при действии стрессирующих факторов, с целью определения адекватности предлагаемых критериев оценки адаптационных и регенерационных ресурсов ткани, было использовано 318 животных в возрасте 6 месяцев (с учетом совпадения биологического и календарного возраста), 318 крыс служили донорами околощитовидных желез (ОЩЖ). В соответствии с целями и задачами исследования было сформировано несколько экспериментальных групп.

1. Интактные крысы (контроль).

2. Крысы, которым были трансплантированы 3 пары дополнительных ОЩЖ.

3. Крысы, у которых были удалены ОЩЖ.

Следует отметить, что ложная операция (контроль на оперативное вмешательство) заключалась только в разрезании шеи на вентральной части с последующим ушиванием раны и не вызывала каких-либо морфофункциональных сдвигов в организме животных, поэтому в качестве контроля использовались интактные крысы.

В наших экспериментах животные забивались в условиях фиксированного светового режима и через 1, 2 и 3 недели после изменения режима освещения.

Для исследования изменений в онтогенезе энергоинформационных параметров печени, почек, тимуса и селезенки нами было использовано 2050 белых крыс линии Вистар. Материалом для исследования послужили животные как в пренатальный, так и в постнатальный периоды онтогенеза. Прослеживали онтогенез крыс, начиная с 6-го дня пренатального развития. При заборе органов строго учитывался возраст животного для создания статистически достоверного массива данных.

При исследовании эффективности влияния биологически активных веществ на печень в различные периоды онтогенеза было использовано 150 животных в возрасте 9, 11 и 18 месяцев.

Для моделирования стрессорного воздействия на организм использовали нарушение светового режима крыс с экспериментальным нарушением обмена кальция. Выбор модели стресса определялся тем, что нарушение светового режима с последующим десинхронозом является мощным стрессорным фактором (Арешидзе Д.А., 2002; Джандарова Т.И., 2002), дополнительно отягощенным нарушением обмена кальция. Использование экспериментальной гипер- и гипокальциемии позволяло подтвердить адекватность используемого нами метода, поскольку изменения в организме при различном уровне его обеспеченности кальцием и при параллельном смещении светового режима носят отличный характер (Тимченко Л.Д., Арешидзе Д.А., 2001; Арешидзе Д.А., 2002). Комплекс морфофункциональных и регенерационных изменений в печени крыс с нарушением обмена кальция при стрессогенном воздействии подробно изучен (Арешидзе Д.А., 2002), что позволяет провести сравнение результатов оценки адаптационных ресурсов органа, полученной при помощи традиционных методик, с таковой, полученной при помощи определения энергоинформационного состояния органа. Это достигается тем, что нами было использовано дозированное стрессогенное воздействие, которое вызывает определенный комплекс морфофункциональных, регенераторных и энергоинформационных изменений в печени. Таким образом, нами была смоделирована ситуация, в которой биосистеме печени пришлось бороться с дестабилизирующими, дозированными факторами внешней и внутренней среды. Выбор нарушения обмена кальция в качестве модели стрессорного воздействия определяется тем, что этот ион является одним из необходимых для нормальной жизнедеятельности компонентов организма и принимает участие в подавляющем большинстве физиологических процессов (Григорьев А.И., Ларина И.М., 1992; Козловский В.Л., 1995; Савинков А.В., 1999; Rubin R.R., 1974; Foster T.S. et al., 2001).

В качестве внешнего стрессора было выбрано смещение светового режима. В организме млекопитающего влияние светового режима осуществляется через зрительную систему, оно играет роль организатора биологических ритмов ряда физиологических процессов (Арушанян Э.Б., 2000). Длительное нарушение светового режима является мощным стрессогенным фактором, затрагивающим многие функциональные системы организма (Пахомова Т.А., 1999; Будкевич, Р.О., 2001; Степовая Е.А., 2001; Джандарова Т.И., 2002).

В эксперименте все животные содержались в условиях фиксированного светового режима (свет : темнота – 12:12), который наиболее часто используется в хронобиологических экспериментах (Ашофф Ю., 1984; Laakso M.L., Alila A., Hatonen T., 1996; Murphy H.M., 1998). Свет включался автоматически в 8.00 ч. и выключался в 20.00 ч. В светлое время суток обеспечивалась постоянная освещенность приблизительно в 300 лк. Кормление и уход осуществляли ежедневно с 7.00 до 8.00 ч. в привычном для животных режиме вивария. Обеспечивался свободный доступ крыс к пище и воде.

После регистрации исходных параметров в печени производили изменение светового режима со смещением на 10 часов, с выключением света в 10.00 ч. и включением в 20.00 ч. Для моделирования состояния гиперпаратиреоза, и, как следствие, гиперкальциемии, использовали метод трансплантации ОЩЖ, предложенный T. Fugii et al. (1988). Для моделирования состояния гипопаратиреоза использовали метод удаления ОЩЖ.

Все исследованные органы отбирались после усыпления животных под эфирным наркозом. После фиксации материала 10% нейтральным забуференным формалином для части органов проводилась проводка по общепринятой методике с последующей заливкой в парафин. При проведении исследований органов, залитых в парафин, приготовлялись серийные срезы толщиной 5-6 мкм.

Гистологические срезы были получены на санном микротоме «МС-2» (Украина), для гистохимического определения липидов использовали замораживающий столик «СМЗ-Уником» (Россия). Окраска гематоксилин-эозином осуществлялась по общепринятой методике. Окрашенные срезы заключали в бальзам.

Для выявления апоптических клеток полутонкие срезы окрашивались метиленовым синим-азуром II с докраской фуксином (Лушников Е.Ф., Абросимов А.Ю., 2001). Для определения гликогена был использован метод Шифф-йодная кислота (ШИК) по Мак-Манусу (Кононский А.И., 1976). Липиды определялись на замороженных срезах при помощи нильблаусульфата (Меркулов Г.А., 1961). Суммарные белки определялись по методу Даниелли в модификации Шубича (Кононский А.И., 1976). Определение площади поперечного сечения клеток и ядер проводилось на препаратах, окрашенных гематоксилином и эозином, при помощи компьютерных программ «Морфовидеотест 4.0» и «Image Scope Video 1.0».

Расчет производился по формуле:

S= R2,

где S – площадь поперечного сечения, R – радиус ядра или клетки.

Для определения объема ядер использовалась формула:

V= /6 D3,

где D – диаметр ядер.

Для определения площади поперечного сечения клеток и ядер нами измерялись два взаимно перпендикулярных радиуса – продольный и поперечный, а из них высчитывался средний для вычисления площади поперечного сечения. Следует отметить, что для исследованных клеток и их ядер определение площади поперечного сечения, а не объема клеток и ядер, является более достоверным микроморфометрическим методом (Ташкэ К., 1978; Автандилов Г.Г., 1980).

Апоптический индекс вычисляли по формуле (Сычева Л.П., 2007):

АИ = Na / N1000,

где Na – количество апоптических клеток; N – общее количество клеток в исследуемой совокупности.

Митотический индекс определяли по формуле (Сычева Л.П., 2007; Rakic S., Zecevic N., 2000):

МИ = Nm / N1000,

где Nm – число митозов; N – общее количество клеток в исследуемой совокупности.

Для исследования онтогенетической изменчивости энергоинформационного состояния органов млекопитающих в онтогенезе нами было использовано 2050 белых крыс линии Вистар. Исследованию подвергались почки, печень, тимус и селезенка. Анализу подвергались гепатоциты, тимоциты, спленоциты и эпителиоциты почек.

Органы для исследования отбирали, начиная с 6-го дня пренатального онтогенеза. Максимальный возраст животных, использовавшихся в исследовании – 3 года и 8 месяцев.

Исходя из представления об информации в тканевой системе как об отражении разнообразия функции и морфологии процесса, предложены и апробированы для оценки информационного состояния органов и тканей были следующие показатели – информационная емкость, текущая и относительная энтропии, избыточная информация (Автандилов Г.Г. с соавт.,1980; Самотесов П.А. с соавт., 1986; Зыков В.А., 1990).

Предлагаемый нами метод проведения исследования с суждением о степени дезадаптации и уровне резервных возможностей тканевой системы прост и не требует какой-либо специальной подготовки.

Определялись: информационная морфологическая емкость (Hmax), информационная морфологическая энтропия (Н), информационная морфологическая организация (О), относительная морфологическая энтропия (h) и избыточность (R), информационная морфологическая эквивокация (D). Также рассчитывались митотический и апоптический индексы. Поскольку принципы и способы расчета энтропийных показателей были предложены и разработаны в рамках классической термодинамики, буквенные обозначения нами были использованы также традиционные. Исключение составляет предложенный индекс R, обозначающий информационную морфологическую эквивокацию.

При определении вышеприведенных параметров проводился кариометрический анализ с последующим подсчетом по специализированным формулам.

Первым этапом является проведение замеров линейных размеров ядер, причем не имеет значения, в каких единицах они выражаются (условные единицы, мкм и пр.). Как правило, производят замеры двух взаимно перпендикулярных диаметров. Затем производится разбивка полученных данных на классы общепринятым способом, с предварительным вычислением классового интервала по формуле:

=(xmax-xmin)/K,

где – величина классового интервала; xmax, xmin – максимальная и минимальная величина варианты совокупности; К – число классов, из которых следует разбивать вариацию признака (Лакин Г.Ф., 1990).

Для дальнейшего анализа вычисляется информационная морфологическая емкость, т.е. максимальное структурное разнообразие, по формуле:

Hmax=log2Ni,

где Ni – количество классов.

Примечательно, что данные параметры, вычисляемые при использовании реального количества занятых классов, отражают структурное разнообразие для данного органа с уже заложенным учетом индивидуальных особенностей организма (Автандилов Г.Г., 1980, 1984, 1986).

Затем производится расчет реального структурного разнообразия Н. Реальное структурное разнообразие, по нашему мнению, является тем параметром, который ясно иллюстрирует степень детерминированности морфофункциональной системы во времени и пространстве.

Расчет производился по формуле:

Н=-Pilog2К,

где Pi – сумма вероятностей пребывания диаметров клеток в одном из представленных классов, вычисляется по таблице; log2К – логарифм вероятности пребывания в одном из возможных классов.

Зная максимальное и фактическое структурное разнообразие, можно рассчитать информационную морфологическую организацию, т.е. разницу между максимально возможным и реальным структурным разнообразием (реализованное структурное разнообразие). Этот параметр, по нашему мнению, отображает состояние адаптационных возможностей системы на данный момент. Для определения величины этого параметра использовалась формула:

O= |Hmax-H|.

Следует учитывать, что при Н=Hmax система считается детерминированной, но такое соотношение для подавляющего большинства органов допустимо только теоретически. При достижении Н Hmax, система перестает функционировать как таковая, происходит потеря функциональной взаимосвязанности ее элементов.

Затем определяется относительная морфологическая энтропия по формуле:

h=H/Hmax.

Высокий уровень относительной морфологической энтропии свидетельствует о неупорядоченности системы и значительном снижении уровня ее структурной целостности (Автандилов Г.Г., 1990, 2002).

Информационная морфологическая избыточность определяется по формуле (Автандилов Г.Г., 2002):

R=(O/ Hmax) 100%.

Зная эти данные, исследователю предоставляется возможность рассчитать информационную морфологическую эквивокацию:

D=Rв норме–Rпри патологии.

Именно этот параметр предлагается нами для определения степени отклонения системы от нормы.

При оценке энергоинформационного состояния органов при патологических состояниях она производилась по сохранившейся части органа.

Для определения эффективности воздействия биологически активных веществ на печень нами было проведено исследование влияния ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого на печень при ее токсическом повреждении четыреххлористым углеродом в различные периоды онтогенеза.

Показаны гепатопротективные свойства ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого, что позволяет продолжать целенаправленное изучение влияния гидролизата на регенераторный потенциал печени млекопитающих. Однако проведенные эксперименты на животных разных возрастных групп показали неоднозначные результаты (Козлова М.А., Арешидзе Д.А., 2009; Козлова М.А., Арешидзе Д.А., Мутыгуллина Ю.Р., 2009).

Для проверки предположения о зависимости эффективности биостимуляции от периода онтогенеза, на который она приходится, нами было проведено исследование, целью которого явилось изучение степени тяжести поражения печени ССl4 и эффективности биостимуляции печени ферментативным гидролизатом Хлорофитума хохлатого в различные периоды онтогенеза.

В эксперименте было использовано 150 белых крыс линии Вистар. В соответствии с задачами исследования нами было сформировано 3 экспериментальных возрастных группы, в состав которых входили крысы в возрасте 9, 11 и 18 месяцев. Каждая возрастная группа была разделена на 2 подгруппы:

- животных, ингалируемых четыреххлористым углеродом по 2 мин. в сутки в течение 6 дней;

- животных, ингалируемых четыреххлористым углеродом по 2 мин. в сутки в течение 6 дней, но одновременно получавших с питьем ферментативный гидролизат Хлорофитума хохлатого в дозе 0,6 мг на 100 г массы тела.

Выбор четыреххлористого углерода (CCl4) в качестве агента, действующего на печень, объясняется тем фактом, что это вещество является прямым печеночным ядом, широко используемым в экспериментальной медицине и биологии (Блюгер А.Ф., 1984). Выбор продолжительности токсического и гепатопротективного воздействия определяется тем, что применение четыреххлористого углерода по данной схеме обеспечивает возникновение и развитие обратимых изменений в печени на тканевом и органном уровне (Калинская Н.С., 2009).

Разделение каждой возрастной группы на 2 подгруппы позволяло исследовать как зависимость эффекта токсического действия четыреххлористого углерода от возраста подопытных животных, так и зависимость эффекта применения ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого от того же фактора.

Для определения характера и интенсивности регенерационных процессов в печени крыс проведено гистологическое исследование по общепринятой технологии с окраской гематоксилин-эозином и суданом-III (Сулейманов С.М., Паршин П.А., Жарова Ю.П. и др., 2000). На гистологических препаратах, окрашенных гематоксилин-эозином, проводили общую структурную оценку ткани.

Некротический индекс вычисляли по формуле (Duffield J.S. et. al., 2001):

НИ = Nn / N1000,

где Nn– количество некротических клеток; N – общее количество клеток в исследуемой совокупности.

Определялись энергоинформационные параметры: информационная морфологическая емкость, информационная морфологическая энтропия, информационная морфологическая организация, относительная морфологическая энтропия и избыточность, информационная морфологическая эквивокация.

Визуализация результатов всех исследований осуществлялась при помощи комплекса визуализации на базе микроскопа Nicon Eclipse 80I и цифровой фотокамеры Nicon (Япония).

Результаты экспериментов подвергались вариационно-статистической обработке в соответствии с принципами, изложенными в руководстве Г.Ф. Лакина (1990).

Для создания одномерного статистического отчета, содержащего информацию о центральной тенденции и изменчивости входных данных, использовали описательную статистику Microsoft Exсel 2003.

При гистохимических исследованиях нами использовался метод полуколичественной визуальной оценки интенсивности гистохимических реакций по В.В. Соколовскому (1971). Биометрическая обработка результатов проводилась по методу Монцевичюте-Эрингене для гистохимических реакций, который позволяет определить коэффициент достоверности полученных данных. При изучении связей между двумя количественными признаками использовался стандартный коэффициент корреляции. Исследования проводились при помощи программы Primer of Biostatistics 4.03. Неслучайность отличий от 0 (неслучайность существования связи) проверялась по стандартным таблицам критических величин коэффициента корреляции (Мюллер В. с соавт., 1982; Урбах В.Ю., 1982). При превышении критических значений неслучайными, значимыми считались связи при вероятности P<0,05.

СОБСТВЕННЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

Взаимосвязь морфофункциональных показателей тканевого гомеостаза
с энергоинформационным состоянием печени крыс при репаративной
регенерации в условиях экспериментального стресса

Результаты морфологических и гистохимических исследований печени крыс в условиях стрессогенного воздействия показывают, что смещение светового режима приводит к развитию дезадаптации в печени крыс с нарушением обмена кальция. Печень крыс с нормальным уровнем кальция в организме к концу эксперимента успешно адаптируется к стрессорному воздействию. Недостаток кальция в организме при тех же условиях приводит к неполной адаптации к третьей неделе инвертированного светового режима, а гиперкальциемия приводит к более существенной дезадаптации, являющейся основой патологического процесса, что проявляется в прогрессирующей деструкции органа.

Стрессогенное воздействие приводит к истощению энергетических ресурсов гепатоцитов у животных с нарушенным обменом кальция, что проявляется в длительном и стойком снижении содержания суммарных белков, липидов и гликогена в клетках. Это свидетельствует о снижении адаптивных и регенераторных возможностей органа. В печени крыс с нормальным обменом кальция исходный уровень метаболитов после стрессорного воздействия восстанавливается.

В то же время в печени интактных животных стрессорное воздействие вызывает незначительные изменения энергоинформационного состояния органа, что проявляется в колебании параметров Н, О и h, а также параметров D и R. Однако, нами установлено, что к третьей неделе нового светового режима исследованные параметры возвращаются в исходное состояние, что свидетельствует об успешной адаптации к инверсии светового режима и подтверждается морфологическими и гистохимическими данными (рис. 1, 2).

В печени крыс с гиперкальциемией уже при фиксированном световом режиме некоторые из исследованных показателей существенно отличались от таковых у интактных животных. Смещение светового режима вызывает дальнейшее изменение этих параметров, и к третьей неделе инвертированного светового режима печень животных этой группы характеризуется пониженным по сравнению с фиксированным световым режимом и показателями интактных крыс значением Hmax и Н, повышением h, R и О, низким D, что свидетельствует о существенном нарушении тканевого гомеостаза и адаптационных процессов в печени животных этой группы (рис. 3, 4).

Рис. 1. Динамика величины параметров Hmax, Н, O и h в печени
интактных крыс в течение эксперимента.

Рис. 2. Динамика величины параметров R и D в печени
интактных крыс в течение эксперимента.

Адаптационные процессы в печени крыс с гипокальциемией успешно протекают, так же восстанавливая исходное состояние органа, но, в отличие от печени крыс контрольной группы, процессы эти проходят несколько медленнее, с запозданием. Результаты корреляционного анализа также подтверждают характер протекания адаптационных процессов в печени крыс с различным уровнем кальциемии при смещении светового режима, который зависит от уровня обеспеченности организма животных кальцием (рис. 5, 6).

Проведенный корреляционный анализ показал в группе интактных животных наличие достоверных связей между изменениями в течение эксперимента параметра Нмах и уровнем ДНК в клетке (r=0,82), H и уровнем РНК в гепатоцитах (r=0,89), величиной D и содержанием гликогена (r=-0,9).

Рис. 3. Динамика величины параметров Hmax, Н, O и h в печени
крыс с гиперкальциемией в течение эксперимента.

Рис. 4. Динамика величины параметров R и D в печени
крыс с гиперкальциемией в течение эксперимента.

В группе крыс с гиперкальциемией корреляционных связей между содержанием изученных веществ в гепатоцитах и энергоинформационными параметрами ткани не обнаружено. В печени же крыс с гипокальциемией обнаружены корреляционные связи между изменением содержания ДНК и параметрами О (r=0,9), R (r=0,91) и D (r=-0,91), между изменением уровня РНК и Нмах (r=-0,9), РНК и Н (r=-0,91). Изменение уровня гликогена в течение эксперимента в гепатоцитах крыс этой группы коррелирует с изменением показателей О (r=-0,8), R (r=-0,85) и D (r=0,8).

Обнаруженная в ходе эксперимента динамика энергоинформационных параметров отражает динамику изменения морфофункционального состояния печени крыс при стрессе. Прослеживаются четко выраженные корреляционные связи между показателями, характеризующими энергоинформационное состояние печени, и уровнем активных нуклеиновых кислот и гликогена в гепатоцитах крыс с гипокальциемией и нормальным уровнем обеспеченности организма кальцием. Примечательно, что наличие и степень выраженности такого рода корреляционных связей зависят от степени нарушения морфофункциональной целостности органа.

Рис. 5. Динамика величины параметров Hmax, Н, O и h в печени
крыс с гипокальциемией в течение эксперимента.

Рис. 6. Динамика величины параметров R и D в печени
крыс с гипокальциемией в течение эксперимента.

Полученные результаты, раскрывающие закономерности взаимосвязи регенераторно-адаптационного и энергоинформационного потенциалов при стрессе, отягощенном нарушением обмена кальция, позволили показать адекватность использования энергоинформационных показателей для оценки уровня адаптации в онтогенезе в норме и при патологиях.

Энергоинформационное состояние органов белых крыс в онтогенезе

Исследование динамики энергоинформационных и морфофункциональных параметров органов крыс в онтогенезе позволило нам выявить в них определенную периодичность. Во всех исследованных органах нами отмечены чередующиеся понижения и повышения значений энергоинформационных параметров, а также интенсивности основных процессов развития – митоза и апоптоза. Нами установлено, что колебания носят достаточно закономерный характер (рис. 7). При анализе графика изменчивости исследованных параметров видно, что период онтогенеза, на который придется очередная точка экстремума, точка, в которую изменится направление динамики состояния системы, определяется уравнением

Tn=Tn-1+1,29Tn-1,

где Tn – точка экстремума на графике;

Tn-1 – предыдущая точка экстремума с тем же знаком;

1,29 – постоянный коэффициент.

Поскольку в этих точках происходит смена вектора величины значений исследованных параметров, то точки эти являются критическими.

Величина коэффициента определяется разницей изменения относительных приростов в системе при переходе между областями стабильного роста (Жирмунский А.В., Кузьмин В.И., 1990). При выходе процесса роста на критическую границу, для стабилизации его характеристик необходимо перестроить его таким образом, чтобы в системе параметры процессов запаздывающего и опережающего типов ростов были согласованы. Фактически коэффициент характеризует изменение темпов роста системы.

Рис. 7. Схема изменений энергоинформационных параметров
исследованных органов в онтогенезе крысы.
1 группа параметров – Нмах, Н, О, R, МИ. 2 группа параметров – h и АИ.

Исследование органов крыс в онтогенезе позволило установить, что их энергоинформационные параметры, а также такие важные параметры, отражающие интенсивность основных биологических процессов, как апоптический и митотический индексы, изменяются с вышеописанной периодичностью, но амплитуда колебаний энергоинформационных параметров выражена неодинаково во всех исследованных органах.

В пренатальном онтогенезе, который отслеживался с 6-го дня, отмечены существенные изменения энергоинформационных параметров на 9, 13 и 21 дни. Наиболее существенно изменяется величина информационной морфологической организации, т.е. количество резервных структур, причем колебания этого параметра связаны с изменением МИ, и наоборот, находятся в противофазе к колебаниям информационной морфологической избыточности. В меньшей степени вариабельны информационная морфологическая емкость и информационная морфологическая энтропия. Наименьшим изменениям в пренатальном онтогенезе подвержена относительная морфологическая энтропия. Во всех исследованных органах отмечены одни и те же критические периоды.

В ткани печени и почек колебания величины энергоинформационных показателей, их амплитуды, выражены существеннее, чем в тимусе и селезенке. Кроме того, в тканях печени и почек в пренатальном онтогенезе нами не было обнаружено клеток в состоянии апоптоза, а в тимусе и селезенке таковые обнаруживаются с 11-13 дней онтогенеза. Во всех исследованных органах повышение апоптического индекса сопровождается снижением митотического индекса, и наоборот.

В постнатальном онтогенезе нами отмечена некоторая стабилизация исследованных параметров во всех изученных органах в период с 9-го по 21-й дни онтогенеза, что соответствует периоду адаптации функций организма к постнатальному онтогенезу с последующей их стабилизацией. В дальнейшем в онтогенезе выделены следующие периоды, в которые происходит изменение направленности энергоинформационных параметров: 27 дней; 1,5 месяца (период инфантильности); 2; 3; 4,7 месяца (период ювенильности); 8,5 и 11 месяцев – (период молодости); 1 год и 7 месяцев (взрослый период); 2 года (период старости) и 3 года и 8 месяцев (период предельной старости).

Такое распределение точек экстремума энергоинформационного состояния свидетельствует о постепенном нарастании энтропии в онтогенезе и об увеличении продолжительности периодов при относительно постоянной амплитуде величины энергоинформационных параметров.

Характеризуя изменения энергоинформационных параметров в органах в целом, можно отметить, что наиболее высокие величины информационной морфологической емкости, информационной морфологической энтропии, информационной морфологической организации, информационной морфологической избыточности и митотического индекса отмечаются в период онтогенеза до 8,5 месяцев и в предельно старческом возрасте. В тот же период отмечены минимальные величины апоптического индекса и относительной морфологической энтропии. Наиболее четко периодичность изменений наблюдается в печени и почках, в меньшей степени это отмечается в селезенке и тимусе. Этот факт объясняется более высокой и постоянной митотической активностью клеток тимуса и селезенки, нежели клеток почек и печени.

В то же время нами отмечено постепенное нарастание амплитуды величины исследованных параметров в онтогенезе, т.е. происходит постепенное увеличение абсолютных величин.

Характеристика энергоинформационного состояния
органов млекопитающих, в том числе человека, в норме и при различных патологиях в зрелом, предстарческом и старческом возрастах

Исследование энергоинформационных характеристик различных органов человека и млекопитающих других видов в норме выявило ряд их общих черт. Не было обнаружено достоверных отличий в энергоинформационных характеристиках одних и тех же органов человека и различных видов млекопитающих в пределах рассматриваемого периода онтогенеза. Однако были отмечены существенные отличия в величине исследованных энергоинформационных параметров одних и тех же органов в зрелом, предстарческом и старческом возрастах. При исследовании энергоинформационных показателей органов млекопитающих в зрелом возрасте в норме нами были получены следующие характеристики.

Установлено, что наиболее высокой информационной морфологической емкостью в каждой возрастной группе обладают органы, состоящие из высокоспециализированных клеток (аденогипофиз) или из обновляющихся популяций клеток (почки, печень, поджелудочная железа). Эти факты объясняются как уровнем функциональной активности органа, так и уровнем пролиферативной активности в нем.

Естественно, что показатель максимально возможного структурного разнообразия отражает только потенциальные морфофункциональные возможности ткани, которые могут быть реализованы в той или иной степени. Анализ других исследованных показателей позволяет дать более полное представление о состоянии органа.

Аденогипофиз образован клетками статичной популяции, т.е. в норме в этом органе митотической активности не наблюдается. В то же время этот орган относится к активно функционирующим, а клетки, его образующие – высокоспециализированы и высокодифференцированы. При высоком уровне максимально возможного структурного разнообразия, существующее структурное разнообразие относительно невелико, но скрытые функциональные резервы ткани высоки, что также характерно для информационной морфологической избыточности.

Сходными между собой энергоинформационными характеристиками у млекопитающих обладают печень, легкие, желудок, молочная и поджелудочная железы и, отчасти, почки. Все вышеперечисленные органы построены из клеток, составляющих обновляющуюся популяцию, в ткани этих органов всегда присутствуют камбиальные и малодифференцированные клетки.

В тканях всех этих органов уровень информационной морфологической организации составляет порядка 0,18-0,25 уэе, за исключением печени, где этот параметр в 2 раза выше, но при этом отмечен уровень относительной морфологической энтропии, не отличающийся от этого показателя в других вышеперечисленных органах. В то же время для почек был отмечен наивысший из всех исследованных органов показатель информационной морфологической избыточности.

Из трех типов мышечной ткани наибольшей информационной морфологической емкостью обладает поперечно-полосатая скелетная мускулатура, а наименьшей – сердечная. При этом в поперечно-полосатой скелетной мускулатуре отмечается наименьшее реальное структурное разнообразие, но максимальная информационная морфологическая емкость и информационная морфологическая избыточность. В то же время в ткани сердечной мускулатуры эти показатели максимальны.

Уровень максимально возможной информационной емкости и информационной морфологической организации в тканях млекопитающих определяется степенью дифференциации ткани и уровнем ее митотической активности. При этом в тканях, состоящих из высокоспециализированных, малоактивных или неактивных в пролиферативном аспекте клеток отмечается довольно существенный уровень информационной морфологической организации, и, при сравнительно высоких уровнях относительной морфологической энтропии, информационной морфологической избыточности. Такого рода биосистемы являются устойчивыми к воздействиям, так как в них сохраняется достаточный уровень резервов, которые могут быть задействованы в процессе адаптации.

Ткани млекопитающих, состоящие из активно делящихся клеток, на разной степени дифференцировки, характеризуются показателем существующего структурного разнообразия, приближающимся к максимально возможному разнообразию. Такие тканевые системы являются неустойчивыми, в пользу чего говорят низкий уровень информационной морфологической организации, информационной морфологической избыточности и очень высокий уровень относительной морфологической энтропии.

Построенные из клеток обновляющихся популяций ткани характеризуются уровнем энергоинформационных параметров, величины которых занимают некое среднее положение относительно величин вышеописанных систем. Системы, образованные этими тканями, соответственно, также занимают некоторое среднее положение по устойчивости к воздействию различных факторов.

В то же время нами обнаружены достаточно значительные отличия в величине энергоинформационных показателей органов в разные периоды онтогенеза. Так, в предстарческом и старческом возрастах было выявлено повышение величины исследованных параметров, наиболее значительное оно для Hmax, Н и h. Однако было отмечено снижение величины параметра O в органах млекопитающих в предстарческом и старческом возрастах. В наименьшей степени подвержена изменениям величина параметра R.

Таким образом, в предстарческом и старческом возрастах возрастает фактическое структурное разнообразие, т.е. возрастает количество элементов в биосистеме, что снижает ее надежность. Повышение уровня R свидетельствует о более высоком уровне неупорядоченности системы и снижении уровня ее структурной целостности. Исследование органов при различных патологиях и патологических состояниях позволило выявить значительные изменения энергоинформационных параметров тканей и органов (рис. 8).

Рис. 8. Изменения энергоинформационных параметров органов разных видов
млекопитающих, в том числе и человека, при различных патологиях в зрелом,
предстарческом и старческом возрастах.

В печени млекопитающих во всех исследованных случаях отмечается снижение максимально возможного структурного разнообразия, что также справедливо и для существующего структурного разнообразия. Примечательно, что в наименьшей степени эти изменения характерны для печени при роже и лептоспирозе, т.е. в случае заболеваний, при которых печень не страдает в первую очередь, а также при жировой дистрофии, наблюдающейся при ряде заболеваний. Наиболее же выражены эти изменения при гепатите и циррозе печени.

При роже и лептоспирозе нами не было отмечено изменений других энергоинформационных параметров. Во всех исследованных случаях, кроме рожи и лептоспироза, отмечается снижение по сравнению с нормой информационной морфологической организации, то же характерно и для относительной морфологической энтропии, но во всех случаях повышается уровень информационной морфологической избыточности, причем наименее существенно это изменение при жировой дистрофии, что также характерно и для информационной морфологической эквивокации.

Патологически измененные почки млекопитающих характеризуются аналогичными изменениями энергоинформационных показателей, наиболее существенными при пиелонефрите.

Сходная картина изменений энергоинформационных параметров была отмечена и при заболеваниях легких. Во всех исследованных нами случаях отмечено снижение максимального и существующего структурного разнообразия, относительной морфологической энтропии, рост информационной морфологической избыточности и информационной морфологической организации. Наименьшие изменения этих параметров – при пневмонии и туберкулезе, наибольшие – при крупозном воспалении легких. Аналогичные изменения отмечаются и в миокарде.

Таким образом, мы может констатировать тот факт, что при различных патологиях и патологических состояниях, по сравнению с нормой происходит уменьшение информационной морфологической емкости (Нмах), существующего структурного разнообразия (Н), относительной морфологической энтропии (h), отмечается снижение информационной морфологической организации (О) при частом росте информационной морфологической избыточности (R) и появлении информационной морфологической эквивокации (D). При описанных состояниях в тканях снижаются возможное и реализованное структурное разнообразие, но, в то же время, увеличивается количество резервных структур органа, нарастает относительная морфологическая организация и информационная морфологическая энтропия, причем последний показатель возрастает за счет более существенного снижения существующего разнообразия по отношению к максимально возможному.

Эти факты находят объяснение. Структурной базой репарации и адаптации являются два процесса – гипертрофия и гиперплазия. Гиперплазия характеризуется запуском процессов размножения клеток, и, чем выше потенциальная способность тканей к митозу, тем успешнее будут протекать адаптационные и регенерационные процессы в ней. Утрата способности к пролиферации рядом тканей после дифференцировки их клеток определяет неблагоприятный характер репаративных процессов в них, и, зачастую, развитие патологического процесса в них ведет к дополнительной потере невосполнимых клеток. Глубокая специализация приводит к повышению их чувствительности и уязвимости при патологическом воздействии.

При этом в предстарческом и старческом возрастах по сравнению со зрелым возрастом более высоким оказывается Hmax, так же более высокими значениями характеризуется параметр Н, значительно увеличивается величина О. При этом относительно стабильной остается величина параметра h, а изменения величин R и D разнонаправлены (рис. 9).

Рис. 9. Межвозрастные различия в величине энергоинформационных параметров
органов разных видов млекопитающих, в том числе и человека, в зрелом
и предстарческом и старческом возрастах.

Таким образом, оценивая состояние тканевых биосистем изученных органов при патологии и патологических состояниях, необходимо отметить, что в предстарческом и старческом возрастах, по сравнению со зрелым во всех случаях больше оказываются информационная морфологическая избыточность (R) и информационная морфологическая эквивокация (D). В старческом и предстарческом возрастах при большем количестве избыточных структурных элементов, очевидно, не работающих, степень патологических отклонений от нормы оказывается выше, чем в зрелом периоде онтогенеза. Успешность и интенсивность регенерационных процессов, их стратегия, зависят от пролиферативной способности ткани, которая определяется ее типом и возрастными особенностями. Соответственно, при снижении информационного потенциала в определенные периоды онтогенеза происходит и снижение регенерационных и адаптационных способностей. Специфика тканевой организации органа на основе пролиферативного, т.е. энергоинформационного потенциала клеток, определяет стратегии структурных перестроек при стрессорном и патологическом воздействиях, сочетающие в себе процессы гипертрофии, пролиферации и гибели клеток как единых механизмов, действующих в онтогенезе.

Анализ энергоинформационного состояния тканей млекопитающих и человека при доброкачественных новообразованиях позволил выявить, что при всех рассмотренных нами опухолях не происходит снижения максимально возможного структурного разнообразия, но в то же время наблюдается значительное снижение существующего структурного разнообразия и относительной морфологической энтропии. В то же самое время при доброкачественных новообразованиях происходит существенное, в разы, увеличение информационной морфологической организации, так же возрастает и величина информационной морфологической избыточности, а информационная морфологическая эквивокация при всех рассмотренных патологиях принимает отрицательные величины. Увеличившиеся показатели позволяют говорить уже не о высоком уровне резервных структур, но о высоком уровне структур избыточных, т.е. в ткани повышается количество клеток, не выполняющих присущую данной ткани функцию.

Эти факты свидетельствуют о том, что при доброкачественных опухолях не происходит настолько существенной поломки биосистемы, при которой она перестает существовать как таковая. Такая система находится в неком достаточно статичном состоянии, но при этом мало подвержена внешним регуляторным воздействиям со стороны организма. При малом разнообразии клеток они не функционируют, поскольку, как правило, недифференцированы, что и объясняет высокий уровень информационной морфологической избыточности и низкий уровень относительной морфологической энтропии

Анализ межвозрастных различий показал, что в большинстве исследованных случаев величина Нмах, Н и h оказывается выше в предстарческом и старческом возрастах, в ряде случаев то же справедливо и в отношении R и D. Однако, во всех исследованных случая нами было отмечено снижение величины О. Таким образом, мы можем утверждать, что в предстарческом и старческом возрастах энергоинформационное состояние органа свидетельствует о большем количестве структурных компонентов системы при одновременной ее большей неупорядоченности, избыточности числа компонентов системы, и, как следствие, большей степени отклонения системы от нормы.

При злокачественных новообразованиях у млекопитающих и человека картина изменений исследованных параметров достаточно неоднородна. Общим для всех исследованных тканей при различных видах опухолей является то, что, как и при доброкачественных новообразованиях, не происходит изменения максимально возможного структурного разнообразия. В то же время, как правило, понижается величина О и h. В значительной части исследованных случаев отмечается увеличение существующего структурного разнообразия.

Анализ межвозрастных различий показал, что в большинстве исследованных случаев величина Нмах и Н оказываются выше в предстарческом и старческом возрастах, при этом величина R выше в органах млекопитающих в зрелом возрасте. Величина параметра О оказывается или неизменной, или выше в зрелом возрасте, величин h неизменна или ниже в зрелом возрасте. Колебания величин D и R разнонаправлены.

Таким образом, мы можем утверждать, что в предстарческом и старческом возрастах при злокачественных новообразованиях так же, как и в случае доброкачественных, энергоинформационное состояние органа свидетельствует о большем количестве структурных компонентов системы при одновременной ее большей неупорядоченности, избыточности числа компонентов системы, и, как следствие, большей степени отклонения системы от нормы.

При новообразованиях, как доброкачественных, так и злокачественных, неизменной остается информационная морфологическая емкость, но изменяются все другие исследованные параметры. При наиболее опасных злокачественных новообразованиях, обладающих наиболее неблагоприятным прогнозом, параметр ННмах. Такое состояние характерно для систем, наименее подверженных регуляторным воздействиям извне. В такой системе энтропия стремится к 1,0; она перестает реагировать на внешние воздействия, а ее существование направлено на постоянное увеличение числа структурных единиц, т.е. на ее рост.

Примечательно, что так же, как и в случае с доброкачественными новообразованиями, отмечены различия между величиной показателей в разные периоды развития. Такого рода изменения носят выраженный характер, общей тенденцией является увеличение величины Нмах и Н в онтогенезе, снижение O, повышение h, что опять же говорит об увеличении количества структурных элементов в системе, снижении ее надежности на фоне снижения адаптационно-регенерационных параметров органа, чего не наблюдалось при доброкачественных новообразованиях.

Таким образом, можно утверждать, что при новообразованиях изменение энергоинформационных параметров протекает таким образом, что тканевая система не стремится к разрушению и не разрушается, как это происходит при неонкологических патологиях. Во всех рассмотренных нами случаях при неонкологических заболеваниях происходит изменение максимально возможного структурного разнообразия и существующего структурного разнообразия, т.е. происходит уменьшение количества компонентов системы, ее упрощение, фактически система стремится к максимальному уменьшению количества возможных вариантов ее существования, причем это уменьшение направлено на поддержание функционирования ткани или органа.

При злокачественных новообразованиях система изменяется иным образом. В этом случае изменение энергоинформационных параметров свидетельствует о том, что такая система направлена не на поддержание функциональной активности, а на непрерывный рост самой системы. Энергоинформационное состояние органа в различные периоды онтогенеза определяет его предрасположенность к возникновению патологий, и, в случае возникновения заболевания, тяжесть его течения. На наш взгляд, такая зависимость определяется различным уровнем энергоинформационного состояния органа в онтогенезе, а кроме того, уровнем соотношения интенсивности пролиферативной и митотической активности в органе на том или ином этапе онтогенеза.

Энергоинформационные критерии оценки патогенного
воздействия и эффективности применения биологически
активных веществ в различные периоды онтогенеза

Проведенное исследование влияния четыреххлористого углерода и ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого на печень крыс в различные периоды онтогенеза позволило выявить ряд существенных отличий в эффективности воздействия вещества в зависимости от возраста животных, как в подгруппах крыс, ингалируемых ССl4, так и в подгруппах животных, получавших ферментативный гидролизат Хлорофитума хохлатого на фоне воздействия на организм четыреххлористого углерода.

Так, при патоморфологическом исследовании печени крыс, подвергшихся воздействию четыреххлористого углерода в возрастах 9 и 18 месяцев, нами была обнаружена сходная картина. Печень животных в этих возрастах имела красный цвет, иногда с желтоватым или серым оттенком. У 20% крыс в возрасте 9 месяцев и у 15% 18-месячных крыс печень была пятнистой. Орган рыхлый, легко рвется, на разрезе сочится кровь. При гистологическом исследовании у крыс обоих возрастов отмечается четко выраженная дискомплексация печеночных балок. Гепатоциты набухшие, цитоплазма их мутная, границы клеток не четкие, ядра также набухшие, светлые, со смазанными контурами. В гепатоцитах отчетливо наблюдаются прозрачные вакуоли.

При окраске суданом-III в 65% случаев в 9 месяцев и 80% случаев в 18 месяцев в вакуолях гепатоцитов выявляются липиды. В печени крыс обеих возрастных подгрупп отдельные гепатоциты – в состоянии зернистой дистрофии. При этом в 9 месяцев преобладает центролобулярная дистрофия, а в 18 месяцев – перилобулярная дистрофия. Сосуды печени в различных участках среза неравномерно расширены и кровенаполнены, в области триад и периваскулярно – признаки слабой мезенхимальной реакции.

Обнаруженные изменения свидетельствуют о развитии у животных обеих возрастных подгрупп типичной токсической дистрофии печени. Однако у некоторых крыс в возрасте 18 месяцев установленная микрокартина характерна для развития очагового альтеративного воспаления.

Картина изменений в результате действия четыреххлористого углерода в печени крыс в возрасте 11 месяцев существенно отличается от таковой в других возрастных подгруппах. Цвет органа у этих животных различен: печень охряно-красная, светло-коричневая с множественными кровоизлияниями, у 30% животных светло-серые участки чередуются с темно-красными. По структуре печень в большинстве случаев рыхлая, в отдельных случаях с уплотненными участками. У большинства крыс на разрезе печень сухая, кровь не выступает, в ряде случае кровь на разрезе выступает умерено. При микроскопическом исследовании у животных в возрасте 11 месяцев отмечено нарушение структуры печеночной паренхимы, дольчатое строение паренхимы не сохранено. Отмечаются соединительнотканные прослойки. Среди клеток большое количество лейкоцитов, макрофагов. В гепатоцитах большое количество вакуолей, в том числе липидных, что подтверждается окраской суданом-ІІІ. Отдельные клетки очень крупные и фактически представляют собой сплошную вакуоль. В 70% случаев обнаружены множественные очаги некрозов разных размеров, в которых структурные элементы отдельных клеток не визуализируются, а ткань печени представляет собой гомогенную бесструктурную массу. В 30% случаев отмечаются обширные некрозы.

Кровеносные сосуды (центральные вены, капилляры) в печени этих животных расширены (гиперемия кровеносных сосудов), проницаемость стенок для клеток крови повышена, отмечаются очаговые кровоизлияния.

В целом, у подавляющего большинства крыс отмечена картина острого токсического гепатита с достаточно высокой интенсивностью повреждения тканей (альтеративный гепатит). У части животных определяется гепатоз с выраженным некротическим компонентом.

Применение гидролизата Хлорофитума хохлатого при одновременной ингаляции ССl4 у животных в возрасте 9 и 18 месяцев приводит к тому, что патологические изменения в печени носят значительно меньшую выраженность. Так, в печени всех животных прослеживается балочное и дольчатое строение. При этом немногочисленные очаги дистрофии чередуются с участками, представленными неповрежденными и двуядерными гепатоцитами (признаки регенерации) или гепатоцитами в состоянии начального этапа зернистой дистрофии. Жировая дистрофия встречается в 15% и 20% случаев в 9 и 18 месяцев соответственно. Так же существенно меньше гепатоцитов в состоянии некрозов. Отмечено отсутствие очаговых кровоизлияний, межбалочные капилляры умерено гиперемированы, отсутствуют и признаки отечности. Сосуды в области триад умеренно расширены. При этом в 28% гепатоцитов в обеих возрастных группах отмечены мелкие вакуоли.

В печени крыс в возрасте 11 месяцев применение ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого также приводит к улучшению морфологического состояния органа, но при этом тенденция к улучшению выражена в меньшей степени, что проявляется в большем, чем в других возрастных подгруппах, количестве некротизированных клеток, количестве очагов некрозов, гепатоцитов в состоянии жировой и зернистой дистрофии.

Исследование энергоинформационного состояния печени крыс с модельным токсическим повреждением показало, что печень животных в возрасте 9 и 18 месяцев характеризуются сходными параметрами.

Так, величина показателя Нмах составила 3,3±0,04 уэе и 3,2±0,003 уэе в 9 и 18 месяцев соответственно. Показатель Н составил 3,2±0,04 уэе и 3,05±0,04 соответственно, показатель О составил 0,04±0,003 и 0,04±0,004 уэе соответственно. Показатель h достигает величины 0,97±0,004 уэе и 0,97±0,01 уэе в 9 и 18 месяцев соответственно. Параметр R был равен 3,0±0,04% и 3,2±0,04% соответственно, а величина параметра D – 2,2±0,045% и 2,3±0,04% соответственно. Величина МИ составила 2,4±0,041‰ и 2,6±0,04‰ соответственно, АИ – 6,2±0,2‰ и 5,7±0,4‰, НИ – 4,0±0,01‰ и 5,1±0,2‰ соответственно в 9 и 18 месяцев.

Параметры, характеризующие энергоинформационное состояние печени крыс в возрасте 11 месяцев, отличаются от таковых двух других возрастных групп. Так, показатель Нmax составляет в этой возрастной подгруппе 2,8±0,04 уэе, показатель Н равен 1,6±0,04 уэе, величина О составляет 1,2±0,04 уэе, h равен 0,57±0,008 уэе. Показатель R возрастает до 21,2±1,8%, а величина D снижается до -15,2±1,8%. При этом МИ составляет 0,8±0,04‰, а АИ – 2,3±0,2 ‰, НИ – 15,1±0,041‰. (рис. 10, 11).

Рис. 10. Некоторые энергоинформационные
показатели печени крыс различных возрастов после ингаляции ССl4.

Применение ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого при экспериментальном токсическом повреждении печени приводит к тому, что энергоинформационные показатели печени животных в возрасте 9 и 18 месяцев фактически возвращаются к возрастным нормам. Так, в возрасте 9 месяцев Нмах составляет 3,6±0,05 уэе, Н – 3,4±0,08 уэе, О – 0,048±0,003 уэе, а величина показателя R равна 5,0±0,5%. Значение h равно 0,95±0,004 уэе, МИ составляет 9,75±0,5‰, АИ – 0,7±0,2‰, НИ – 2,1±0,2‰.

Печень крыс в возрасте 18 месяцев характеризовалась величиной Нмах, равной 3,65±0,004 уэе, Н – 3,5±0,003 уэе, О – 0,24±0,006 уэе, h – 0,95±0,003 уэе, R – 6,5±0,5%, МИ – 6,0±0,4‰, АИ – 1,5±0,4‰, НИ – 1,9±0,2‰. Величина D в обоих случаях была крайне незначительна. Как и в случае токсического повреждения печени без воздействия субстанции, печень одиннадцатимесячных крыс характеризовалась отличными энергоинформационными параметрами. Величина показателя Нмах составила 3,3±0,04 уэе. Показатель Н составил 3,2±0,04 уэе, показатель О составил 0,04±0,04 уэе. Показатель h достигает величины 0,97±0,04 уэе. Параметр R был равен 7,0±0,04%, а величина параметра D –2,3±0,04% соответственно. Величина МИ составила 2,4±0,041‰, АИ – 6,2±0,2‰, НИ – 7,5±0,22‰ (рис. 12, 13).

Рис. 11. Показатели R, D АИ, МИ и НИ
печени крыс различных возрастов после ингаляции ССl4.

Рис. 12. Некоторые энергоинформационные показатели печени крыс различных возрастов после ингаляции ССl4 и приема ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого.

Рис. 13. Показатели R, D АИ, МИ и НИ печени крыс различных возрастов после
ингаляции ССl4 и приема ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого.

Таким образом, в результате проведенных исследований установлено, что, несмотря на одинаковую дозу применяемого патогена, тяжесть патологических изменений в органе, а также характер изменений энергоинформационных параметров печени крыс в возрасте 11 месяцев носит более тяжелый характер, чем в 9 и 18 месяцев. На основании вышесказанного можно утверждать, что тяжесть поражения печени токсином находится в зависимости от возраста животных, и, соответственно, от энергоинформационного состояния органа.

В то же время, применение ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого эффективно во всех рассмотренных возрастных периодах, но протективный эффект значительно выше в возрасте 9 и 18 месяцев, а в возрасте 11 месяцев имеющийся гепатопротективный эффект ниже и не столь выражен. Это свидетельствует о наличии зависимости эффективности применения биостимулятора от периода онтогенеза и целесообразности проведения биостимуляции именно в сенситивные для нее этапы развития. Нами было показано, что исследованные возрастные периоды (9, 11 и 18 месяцев) характеризуются изменением направленности энергоинформационных параметров. Различная эффективность патологического воздействия четыреххлористого углерода и гепатопротектора в разные возрастные периоды является подтверждением того, что периоды онтогенеза, в которые происходит изменение направленности энергоинформационных параметров, являются критическими, и в эти возрастные этапы происходит изменение регенераторно-адаптационного потенциала органов.

Выводы

1. Установлены корреляционные связи между энергоинформационными и морфофункциональными показателями органа, характеризующими регенераторно-адаптационный потенциал печени интактных крыс и животных с гипокальциемией. Обнаруженные корреляционные связи сохраняются в течение компенсаторной стадии стресса, проявляющейся местным неспецифическим адаптационным синдромом, они отражают динамику адаптационных процессов в печени. В печени крыс с гиперкальциемией не обнаружено корреляционных связей между энергоинформационными параметрами и морфофункциональными показателями органа, отражающими регенераторно-адаптационный потенциал. Все это подтверждает адекватность использования энергоинформационных характеристик для оценки уровня регенераторно-адаптационного потенциала ткани в онтогенезе.

2. Установлена циклическая изменчивость энергоинформационных параметров, характеризующих тимус, селезенку, почки и печень в онтогенезе белых крыс. Изменчивость энергоинформационных параметров во всех исследованных органах характеризуется увеличивающимися по продолжительности циклами величин исследованных параметров.

3. В течение пренатального онтогенеза белых крыс в почках, печени, селезенке и тимусе отмечается два цикла изменения энергоинформационных параметров, характеризующих регенераторно-адаптационные ресурсы органа, и 5-6 (в зависимости от продолжительности онтогенеза) циклов в постнатальном развитии. Повышение всех энергоинформационных параметров органов, кроме информационной морфологической организации и информационной морфологической избыточности, определяется увеличением пролиферативной и снижением апоптической активности клеток, их составляющих. Повышение величины относительной морфологической организации и информационной морфологической избыточности определяется снижением митотической и увеличением апоптической активности клеток органа. Периоды онтогенеза, характеризующиеся снижением величин информационной морфологической организации и информационной морфологической избыточности, являются критическими, поскольку в это время органы характеризуются более низким уровнем регенераторно-адаптационных возможностей и меньшим количеством структурных элементов, служащих возможным резервом.

4. Энергоинформационное состояние органов разных видов млекопитающих, в том числе и человека, в предстарческом и старческом возрастах по сравнению с состоянием органов в зрелом возрасте характеризуется более высокими значениями исследованных энергоинформационных параметров, за исключением информационной морфологической организации. Энергоинформационные характеристики исследованных органов млекопитающих, в том числе и человека, в предстарческом и старческом возрастах соответствуют нижним зонам циклов этих параметров в онтогенезе, характеристики тех же органов в зрелом возрасте – верхним зонам циклических онтогенетических колебаний энергоинформационных параметров. Это является свидетельством более низкого уровня регенераторно-адаптационных возможностей органов в предстарческом и старческом возрастах, чем в зрелом возрасте.

5. Онтогенетическая изменчивость энергоинформационных параметров органов определяет их предрасположенность к возникновению патологических процессов. Более высокий уровень информационной морфологической эквивокации в органах млекопитающих разных видов, в том числе и человека, в пожилом и старческом возрастах свидетельствует о большем снижении регенераторно-адаптационных ресурсов исследованных органов по сравнению с органами млекопитающих, и в том числе человека, в зрелом возрасте при тех же патологиях.

6. Эффективность действия однотипного патогенного фактора на печень крыс зависит от энергоинформационного состояния органа в конкретный период онтогенеза. Наименьшие деструктивные изменения возникают в печени крыс в периоды развития, соответствующие верхним пикам онтогенетической изменчивости энергоинформационных параметров, а наибольшие – в периоды онтогенеза, соответствующие нижним пикам.

7. Установлено, что эффективность биостимуляции печени крыс при ее повреждении зависит от энергоинформационного состояния органа в данный период онтогенеза. Биостимуляция наиболее эффективна в периоды развития, соответствующие верхним пикам онтогенетической изменчивости энергоинформационных параметров, и наименее эффективна в периоды онтогенеза, соответствующие нижним пикам.

Практические рекомендации

1. Энергоинформационные характеристики тканевых биосистем могут быть использованы для оценки регенераторного, адаптационного потенциалов и морфофункциональной целостности органов в онтогенезе.

2. Полученные сведения о характере циклической изменчивости энергоинформационных параметров органов в онтогенезе позволяют рассчитывать критические периоды онтогенеза, отражающие уровень адаптационных ресурсов, как для организма в целом, так и для отдельных органов млекопитающих, и могут быть использованы для учета возрастных особенностей при биостимуляции и лечении.

3. Материалы диссертационной работы могут использоваться в научных целях, при составлении учебных и справочных пособий, чтении лекций, ведении лабораторных и практических занятий по биологии развития и размножения, гистологии, возрастной физиологии.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Арешидзе, Д.А. Гистохимическая характеристика обмена липидов в печени крыс с гипер-гипопаратиреозом при адаптации к смещенному световому режиму / Д.А. Арешидзе // Физиология человека и животных. Экологическая безопасность: Мат. междунар. научной интернет-конференции. – Ставрополь, 2002. – С. 11-13.
2. Арешидзе, Д.А. Частотное распределение ядер гепатоцитов у крыс с экспериментальной гиперкальциемией при смещении светового режима / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко, В.А. Батурин, Т.И. Джандарова // Мат. IV Междунар. конф. по функциональной нейроморфологии – СПб.: Изд-во Института физиологии им. И.П. Павлова. – 2002. – С.47-48.
3. Арешидзе, Д.А. Гистохимическая характеристика обмена липидов в печени крыс с экспериментальным гипопаратиреозом при смещении светового режима / Д.А. Арешидзе // Тезисы докладов VI конгресса международной ассоциации морфологов. – Уфа, 2002. – С.11-12.
4. Арешидзе, Д.А. Морфологическая характеристика печени крыс в зависимости от обеспеченности организма кальцием / Д.А. Арешидзе, В.В. Руденко // Актуальные проблемы болезней молодняка в современных условиях: Мат. междунар. научно-практ. конф. – Воронеж, 2002. – С. 94-95.
5. Арешидзе, Д.А. О новом методе определения адаптационно-приспособительных резервов органов и тканей / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Вестник Ставропольского государственного университета. – 2003. – № 34. – С. 99-103.
6. Арешидзе, Д.А. К вопросу об оценке адаптационных возможностей эндометрия при раке путем определения энергоинформационных ресурсов органа / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Патофизиология и современная медицина: Мат. Второй междунар. конф. – М., 2004. – С. 12-15.
7. Арешидзе, Д.А. О новом методе определения адаптационных резервов органов и тканей / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии. – Томск, 2004. –№ 3. – С. 132-133.
8. Арешидзе, Д.А. Принципиальный подход к формированию экспериментальных групп при изучении онтогенетических преобразований в организме человека (аналитический обзор проблемы) / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко, Н.Н. Сивакова, Т.М. Макарова, Е.Л. Тинькова // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». – 2006. – № 4. – С.23-27.
9. Арешидзе, Д.А. Энергоинформационное состояние печени крыс с экспериментальной гипер – и гипокальциемией при смещении светового режима / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Вестник Ставропольского государственного университета. – 2006. – № 47. – С. 99-103.
10. Арешидзе, Д.А. Энергоинформационное состояние некоторых органов крыс в онтогенезе / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Проблемы развития биологии и экологии на Северном Кавказе / Университетская наука – региону: Мат. 53 научн. конф. – Ставрополь, 2008. – С. 16-18.
11. Арешидзе, Д.А. Энергоинформационное состояние органов человека при некоторых новообразованиях / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Фундаментальные исследования в биологии и медицине: Сб. научн. трудов. – Ставрополь, 2008. – С. 3-7.
12. Арешидзе, Д.А. Метод оценки адаптационных резервов тканей / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Актуальные проблемы биоэкологии: Мат. междунар. научно-практ. конф. – М., 2008. – С. 103-105.
13. Арешидзе, Д.А. Оценка адаптационных возможностей эндометрия при раке путем определения энергоинформационных ресурсов органа / Д.А. Арешидзе // Актуальные проблемы биоэкологии: Мат. междунар. научно-практ. конф. – М., 2008. – С. 105-107.
14. Арешидзе, Д.А. Энергоинформационное состояние органов млекопитающих в норме / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Актуальные проблемы биоэкологии: Мат. междунар. научно-практ. конф. – М., 2008. – С. 107-109.
15. Арешидзе, Д.А. Энергоинформационное состояние органов крыс в онтогенезе / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Живые объекты в условиях антропогенного пресса: Мат. Х междунар. научно-практ. конф. – Белгород, 2008. – С. 11-12.
16. Арешидзе, Д.А. Энергоинформационное состояние органов млекопитающих при некоторых доброкачественных новообразованиях / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко, Т.А. Снисаренко, Ю.Р. Мутыгуллина // Живые объекты в условиях антропогенного пресса: Мат. Х междунар. научно-практ. конф. – Белгород, 2008. – С. 11.
17. Арешидзе, Д.А. Энергоинформационное состояние печени крыс с нарушением обмена кальция / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Проблемы и перспективы применения количественных методов в естествознании: Мат. междунар. конф. – Орел, 2008. – С. 38-42.
18. Арешидзе, Д.А. Энергоинформационная характеристика органов крыс в онтогенезе / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». – 2008. – № 3. – С. 56-59.
19. Тимченко, Л.Д.Особенности развития, гематологические показатели и белковый статус ягнят, полученных от матерей разного биологического возраста / Л.Д. Тимченко, С.В. Криворучко, Д.А. Арешидзе // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». – 2008. – № 3. – С. 52-56.
20. Арешидзе, Д.А. Методические рекомендации по определению адаптационных возможностей органов и тканей млекопитающих / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко. – М.: Изд-во МГОУ, 2008. – 14 с.
21. Арешидзе, Д.А. Функциональное состояние органов животных при некоторых новообразованиях / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Вестник Красноярского государственного аграрного университета. – 2009. – № 1. – С. 92-97.
22. Арешидзе, Д.А. Онтогенетическая изменчивость органов млекопитающих / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Вестник Челябинского государственного педагогического университета. – 2009. – № 11. – С. 309-317.
23. Арешидзе, Д.А. Энергоинформационное состояние печени человека при некоторых патологиях и патологических состояниях в пожилом возрасте / Д.А. Арешидзе // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». – 2009. – № 1. – С. 89-93.
24. Тимченко, Л.Д. Динамика и патогенетическое значение апоптоза и некроза клеток в опухоли молочной железы у собак в процессе неоадьювантной терапии / Л.Д. Тимченко, И.Х. Саркисян, Д.А. Арешидзе // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». – 2009. – № 2. – С. 88-94.
25. Арешидзе, Д.А. Изменчивость адаптационно-приспособительных возможностей печени млекопитающих в онтогенезе / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». – 2009. – № 2. – С. 10-14.
26. Тимченко, Л.Д. Перспективы использования биологически активных препаратов на основе экстрактов эмбриональных тканей кур / Л.Д. Тимченко, И.В. Ржепаковский, Д.А. Арешидзе // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». – 2009. – № 2. – С. 94-96.
27. Арешидзе, Д.А. Энергоинформационное состояние печени крыс с гиперкальциемией при стрессе / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». – 2009. – № 3. – С. 13-17.
28. Арешидзе, Д.А. Энергоинформационное состояние органов человека при добро- и злокачественных новообразованиях / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». – 2009. – № 3. – С. 17-20.
29. Арешидзе, Д.А. Роль онтогенетической изменчивости энергоинформационных параметров органов млекопитающих в формировании патологических состояний / Д.А. Арешидзе // Актуальные вопросы патологической анатомии: Мат. симпозиума. – Самара. – 2009. – С. 21-22.
30. Козлова, М.А. Исследование экстрактов Хлорофитума хохлатого (Clorophytum comosum) на безвредность / М.А. Козлова, Д.А. Арешидзе // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». – 2009. – № 2. – С. 44-47.
31. Козлова, М.А. Влияние ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого на печень крыс при токсическом повреждении / М.А. Козлова, Д.А. Арешидзе, Т.А. Снисаренко, Ю.Р. Мутыгуллина // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». – 2009. – № 3. – С. 37-41.
32. Козлова, М.А. Влияние ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого на морфофункциональную целостность печени при токсическом поражении у крыс в возрасте трех месяцев / М.А. Козлова, Д.А. Арешидзе, Т.А. Снисаренко, Ю.Р. Мутыгуллина // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». – 2009. – № 4. – С. 80-84.
33. Козлова, М.А. Влияние ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого на морфофункциональную целостность печени при ее токсическом поражении / М.А. Козлова, Д.А. Арешидзе, Т.А. Снисаренко, Ю.Р. Мутыгуллина // Труды института микробиологии НАН Азербайджана. – 2009. – Т. VII. – С. 232-235.
34. Козлова, М.А. Коррекция показателей тканевой биосистемы печени млекопитающих при ее экспериментальном токсическом повреждении / М.А. Козлова, Д.А. Арешидзе // Экология биосистем. Проблемы изучения, индикации и прогнозирования. – Астрахань, 2009. – С. 183-184.
35. Арешидзе, Д.А. Энергоинформационные показатели тканей и органов в онтогенезе и их роль в формировании патологических состояний / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко. – Ростов-на-Дону – Ставрополь: Изд-во ЮНЦ РАН, 2009. – 229 с.
36. Арешидзе, Д.А. Изменчивость адаптивных возможностей печени млекопитающих в онтогенезе / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Проблемы физиологии и биохимии: Труды института физиологии Азербайджана. – 2009. – Т. ХХVII. – С. 201-205.
37. Арешидзе, Д.А. Коррекционное воздействие при помощи ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого на биосистему печени млекопитающих при ее экспериментальном токсическом повреждении / Д.А. Арешидзе, М.А. Козлова, Т.А. Снисаренко, Ю.Р. Мутыгуллина // Современные проблемы органической и биологической химии, молекулярной биологии, экологии и биотехнологии: Мат. конф. – Москва, 2009. – С. 109-111.
38. Арешидзе, Д.А. Методические рекомендации по определению критических периодов онтогенеза млекопитающих / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко, М.А. Козлова. – Москва – Ставрополь: Изд-во МГОУ, 2010. – 18 с.
39. Козлова, М.А. Особенности регенерации печени крыс в возрасте трех месяцев под влиянием ферментативного гидролизата Хлорофитума хохлатого / М.А. Козлова, Д.А. Арешидзе, Т.А. Снисаренко // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». – 2010. – № 1. – С. 28-33.
40. Арешидзе, Д.А. Энергоинформационное состояние печени млекопитающих в зрелом, пожилом и старческом возрастах при различных патологических состояниях и патологиях / Д.А. Арешидзе, Л.Д. Тимченко // Вестник Московского государственного областного университета. Серия «Естественные науки». – 2010. – № 2. – С. 59-63.