Влияние пренатальной этаноловой хронической интоксикации на развитие потомства крыс (по показателям нефрогенеза)

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

03.00.16. - экология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

ВЛИЯНИЕ ПРЕНАТАЛЬНОЙ ЭТАНОЛОВОЙ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНТОКСИКАЦИИ НА РАЗВИТИЕ ПОТОМСТВА КРЫС (ПО ПОКАЗАТЕЛЯМ НЕФРОГЕНЕЗА)

Свердлова Алина Владимировна

Омск - 2006

Работа выполнена на кафедре общей биологии и методики преподавания биологии ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет»

Научный руководитель: доктор биологических наук, профессор О.З. Мкртчан

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, профессор, Т.Г. Воробьева доктор ветеринарных наук, профессор В.И. Герунов

Ведущая организация: Омская государственная медицинская академия

Защита состоится 22 декабря 2006 года в «____» часов на заседании диссертационного совета К 212.177.02 в ГОУ ВПО «Омский государственный педагогический университет» по адресу: 644099, г. Омск, наб. Тухачевского, 14.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО « Омский государственный педагогический университет»

Автореферат разослан 21 ноября 2006 года.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук, Доцент Соловьев С.А.

1. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Экологически дестабилизированная среда (Лукьянова Л.Е., Лукьянов О.А., 2004) ставит перед фундаментальной и прикладной наукой конкретные задачи изучения влияния различных экзотоксикантов на организм и его системы в развитии у различных систематических групп и представителей различной экологической специализации. В последние годы уделяется внимание изучению влияния экотоксикантов на структуру и функции организма, на динамику численности популяций, функциональную морфологию репродуктивной системы, ассимиляционный и диссимиляционный аппарат животных и растений (Моисеенко Т.И., 1987, Михайлова Т.А., 1991, Лепилина И.Н., Романов А.А., 2005, Мазина Н.К., 2005, Граф А.В., и соавт., 2006, Михайлова Т.А. и соавт., 2006).

Отчетливо выделяется онтогенетический аспект таких исследований, поскольку один и тот же повреждающий фактор химической, биологической или физической природы в организме животных разного возраста может вызвать широкий спектр изменений от компенсаторно-приспособительных адаптивных реакций до развития отчетливых патологических процессов с нарушением органогенеза, структуры, метаболизма и функций.

Изучение реактивных изменений развития почки - органа, играющего ведущую роль в обеспечении выделительной, детоксикационной функции организма, является необходимым. Это связано с тем, что большинство работ по исследованию влиянию токсических факторов опирается на анализ анаболических процессов. В то же время состояние диссимиляторного аппарата в процессе обеспечения детоксикации и выживания представляется не менее важным и существенным.

Одним из токсических веществ является этанол и его метаболиты. (Шабанов П.Д., Калишевич С.Ю., 1998). Ацетальдегид является веществом более токсичным, чем этанол, легко вступает во взаимодействие с белками и другими соединениями, реакции окисления при этом могут носить цепной характер (Маркизова Н.Ф. и соавт.,2004).

В последние годы появились работы по изучению влияния алкоголя на эмбрионы крыс с целью изучения повреждающего действия этанола на становление и развитие некоторых систем органов (Самусева Н.Л., 2002, Курч Н.М., 2004). Однако сведений о хроническом пренатальном воздействии этанола на почки потомства недостаточно. Изучение влияния некоторых антиоксидантов может лечь в основу разработки протективных мер, направленных на уменьшение повреждающего действия этанола и его метаболитов.

Работа выполнена в соответствии с планом НИР ГОУ ВПО «Омского государственного педагогического университета» «Влияние повреждающих факторов на организм и его развитие» (№ гос. регистрации 01 9 10 011014).

Цель исследования. Выявить влияние пренатальной этаноловой хронической интоксикации крыс на развитие потомства на примере нефрогенеза и обосновать возможность протективного действия антиоксидантов.

Задачи исследования:

1. Определить влияние пренатальной хронической этаноловой интоксикации на морфометрические показатели потомства на различных стадиях постнатального развития (15,30,60 суток).

2. Выявить изменения закономерностей органогенеза (на примере почки) у пренатально алкоголизированного потомства.

3. Выявить влияние пренатальной хронической интоксикации на репродукцию эпителия нефронов.

4. Установить возможное протективное действие антиоксидантов в избранных экспериментальных условиях.

Научная новизна работы. Впервые на экспериментальном материале выявлено влияние хронической этаноловой интоксикации у крыс на развитие потомства в онтогенетическом аспекте. Установлены стойкие структурные и морфометрические изменения массы тела, почки как органа и её структур с изменением характера корреляции. Показано длительное увеличение пролиферативной активности нефроцитов как часть адаптивных реакций на повреждение. Выявлено ограниченное протективное действие аминокислот - предшественников глутатиона и витаминов - антиоксидантов на развитие компенсаторно-приспособительных процессов.

Научно-практическая значимость. Полученные экспериментальные данные углубляют и расширяют сведения о влиянии токсикантов на систему «мать-внезародышевые органы-плод», детализирует конкретные сведения о действии этанола на развитие потомства и закономерности органогенеза. Выявлено определенное протективное действие аминокислот-предшественников глутатиона и комплекса витаминов-антиоксидантов.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Хроническая пренатальная этаноловая интоксикация у крыс вызывает длительное нарушение развития потомства: снижение массы тела, массы почки, увеличение смертности, увеличение мертворожденности.

2. Хроническая пренатальная этаноловая интоксикация вызывает длительные и стойкие («импринтинг», «структурный след») изменения размеров и структуры почки, её клубочкового и канальцевого аппарата, пролиферативной активности нефроцитов, что отражает нарушение закономерностей нефрогенеза.

3. Применение антиоксидантов на фоне хронической интоксикации оказывает определенный и ограниченный протективный эффект.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на III конференции молодых ученых России «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» (Москва, 2004), на V межрегиональной конференции, посвященной 25-летию наркологической службы Омской области «Актуальные вопросы наркологии» (Омск, 2004), на Всероссийской научной конференции «Морфологические науки - практической медицине», посвященной памяти А.А. Никифоровой (Омск, 2004), на научном семинаре химико-биологического факультета, (Омск, 2004), на I и II Международных эмбриологических симпозиумах «Закономерности эмбриофетальных морфогенезов у человека и позвоночных животных» (Ханты-Мансийск, 2004, 2006), на Всероссийской конференции «Адаптация биологических систем к естественным и экстремальным факторам среды» (Челябинск, 2006).

Объем и структура диссертации. Работа изложена на 130 страницах машинописного текста, содержит 5 таблиц, 30 рисунков, 30 микрофотографий и состоит из введения, обзора литературы, главы, посвященной материалам и методам исследования, трех глав собственных исследований, обсуждения полученных результатов и выводов. Библиографический указатель содержит 250 отечественных и 90 иностранных источников литературы.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ.

2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В экспериментальном исследовании были использованы белые лабораторные крысы (самки) в количестве 68 особей, и 289 их потомков в различные сроки постнатального онтогенеза (на 15-ые, 30-ые и 60-ые сутки) на основании подразделения возрастных периодов (Западнюк И.П., 1983).

Эксперимент проводился в осеннее-зимний период 2001-2004 гг. на кафедре биохимии Омской государственной медицинской академии. Содержание, уход и кормление животных производилось в соответствии с типовыми рекомендациями (Лоскутова З.Ф., 1980, Западнюк И.П., 1983).

Взрослых самок - крыс (I группа) массой 180-200 г подвергали хронической алкогольной интоксикации путем введения в желудок с помощью специального металлического зонда 40% водного раствора этанола в дозе 4 г/кг массы (Abel E.L. et. al., 1984, Henderson G.I. et. al., 1995) ежедневно, на протяжении всего срока беременности (Mankers R.F. et.al., 1982). Для стандартизации эксперимента контрольные самки аналогичным способом получали физиологический раствор. Для определения протекторного эффекта при хронической алкогольной интоксикации II группа самок дополнительно к этанолу получала: комплекс аминокислот - глутамат натрия - 50мг/100г веса животного (Новоселова Н.Г., 1983); метионин - 70мг/кг (Padvanabhan R., 1997); глицин - 1мг/кг (Шевелева Г.А., 1995); III группа - комплекс витаминов - альфа-токоферол - 80мг/кг (Канапацкая И. А., 1997); ретинол - 1мг/кг; аскорбиновую кислоту - 200мг/кг. Эксперименты поставлены на голодных животных, в одно и то же время суток. В пометах подопытных самок производился подсчет числа живых родившихся плодов, численности крысят в помете, а также летальность в первые 30 суток постнатального развития.

Таблица 1 Количество животных, использованных в эксперименте по моделированию пренатальной алкогольной интоксикации

	Контроль	I группа	II группа	III группа
15 суток	30	30	20	18
30 суток	30	35	18	15
60 суток	30	33	15	15
Всего	90	98	53	48

Производили взвешивание животных. Крысят выводили из эксперимента при помощи декапитации под легким эфирным наркозом. Почки взвешивали, высчитывали их абсолютную и относительную массу. Фиксация образцов органа производилась в 10% нейтральном формалине. Материал проводили через спирты возрастающей концентрации и заливали в парафин. Срезы почки толщиной 3-5 мкм окрашивали гематоксилином Майера и эозином, морфометрию проводили с помощью окуляр-микрометра МОВ-1-16x.

Для анализа количественных изменений нефронов определяли:

· площадь почечных телец, сосудистых клубочков и мочевого пространства суперфициальных, интракортикальных и юкстамедуллярных нефронов;

· площадь эпителия проксимальных, дистальных отделов, толстого и тонкого отдела петли нефрона;

· митотическую активность нефроцитов проксимальных, дистальных отдела, тонких и толстых отделов петли нефрона на 10000 клеток;

· толщину коркового слоя почки в 10 полях зрения;

· количество почечных телец на тестовую площадь в 100 полях зрения;

· количество запустевших почечных телец на тестовую площадь в 100 полях зрения.

Площадь почечных телец и сосудистых клубочков, канальцев и их просвета определяли по формуле эллипса:

,

где А - большой диаметр в мкм; В - малый диаметр в мкм.

Величину площади просвета капсулы почечного тельца и площади эпителия канальцев определяли как производное разности: в первом случае - площади почечного тельца и площади сосудистого клубочка, а во втором - площади канальца и площади его просвета (Мальцева Н.Г., 1999). В каждой зоне почек измерялся диаметр 30 почечных телец и сосудистых клубочков, 40 различных канальцев. Всего исследовалось 363 гистологических препарата.

Полученные результаты подвергались статистической обработке. Определяли среднее арифметическое значение (М), стандартное отклонение среднего значения (s) и ошибку среднего (m).

Оценка достоверности различий между средними величинами проводилась с использованием t-критерия Стьюдента. Различия величины считались статистически значимыми при p<0,05 (Лакин Г.Ф.,1990, Петри А., Сэбин К., 2003).

Для получения информации о тесноте связи между двумя качественными признаками производился расчет коэффициента линейной корреляции Пирсона. Качественная оценка тесноты связи производилась согласно В.И. Юнкерову, С.Г. Григорьеву (2002):

· при r<0,3 - как слабая;

· при 0,3?r?0,5 - умеренная;

· при 0,5?r?0,7 - заметная;

· при 0,7?r<1,0 - сильная.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ

Возраст 15 суток постнатального развития

I экспериментальная группа животных

Пренатальная алкогольная интоксикация оказывает значительное влияние на развитие потомства в постнатальном онтогенезе. Количество плодов в помете было достоверно снижено в 2,8 раза (р<0,05) по сравнению с интактным потомством (табл.2). Общая летальность в этой группе относительно контроля составила 26,4%, что превысило норму в 8,7 раза. Уровень мертворожденности составил 5,8%, тогда как в контрольной группе случаев мертворожденности не отмечалось.

Таблица 2 Показатели мертворожденности и летальности пренатально алкоголизированного потомства в различные сроки постнатального онтогенеза

Группы	Всего плодов в помете, ед	Мертворожденные, %	Летальность к 15-ти суткам, %	Летальность к 30 суткам, %	Общая летальность, %
Контроль	9,4±0,1	0	3,0	0	3,0
I группа	3,4±0,1*	5,8	11,7	8,8	26,4
II группа	5,1±0,3*	1,9	7,1	3,5	12,6
III группа	7,1±0,3*	0	5,6	0	5,6

* - р<0,05

Масса тела у пренатально алкоголизированного потомства крыс была достоверно снижена в 1,6 раза и составила 13,7±0,8 г против 22,3±1,1 г в контрольной группе (р<0,05) (рис.1). Относительная масса почек также достоверно снизилась с 0,90±0,09% против 0,97±0,12% в контроле (р<0,05) (рис. 2). Толщина коркового слоя почки снижена на 18,8%, достоверно уменьшается количество почечных телец на тестовую поверхность в 1,7 раза, что составляет 245,0±28,4 ед. против 424,4±30,5 ед. в контроле. При этом количество запустевших почечных телец достоверно увеличивается в 2,7 раза (р<0,01).

Рис.1. Показатели массы тела экспериментальных животных в возрасте 15 суток, г.

Рис. 2. Показатели относительной массы почек у экспериментальных животных в возрасте 15 суток, %.

Наблюдались морфологические и морфометрические изменения всех отделов нефрона: почечные тельца уменьшены в размерах по сравнению с контролем. Так, в суперфициальной зоне площадь почечных телец составляла 1249,4±121,4 мкм2 против 1432,6±113,8 мкм2, в интракортикальной - 1654,6±140,3 мкм2 против 1740,6±138,4 мкм2, в юкстамедуллярной - 2719,1±210,1 мкм2 против 2993,2±208,4 мкм2 (р<0,05). Мочевое пространство либо не определялось, либо было резко сужено, при этом в нем отмечались аморфные массы. Площадь сосудистых клубочков увеличена: в интракортикальной зоне - 1255,5±130,1 мкм2 против 1040,2±111,8 мкм2, в юкстамедуллярной - 1902,7±108,9 мкм2 против 1700,2±91,8 мкм2 в контроле (р<0,05).

Наиболее изменены проксимальные отделы нефрона: просвет заполнен клеточным детритом, либо бесструктурными массами, либо вообще не определялся. Отмечались кариопикноз и кариолизис проксимальных нефроцитов, а также десквамация эпителия и обнажение базальной мембраны. Дистальные канальцы были дилатированы, имели уплощенный эпителий и бесструктурные массы внутри просвета, некоторые из них были кистозно расширены. Между канальцами в корковом веществе отмечается очаговая инфильтрация клеток интерстициальной ткани, а также увеличение межканальцевых промежутков. Отмечено наличие бесструктурного содержимого в просвете петли Генле, при этом сами канальцы и их просвет расширены. Так, площадь тонкого отдела петли составляла 128,0±6,8 мкм2 против 101,4±5,5 мкм2, площадь его просвета - 33,7±4,2 мкм2 против 28,1±2,9 мкм2 , площадь толстого отдела - 355,1±21,1 мкм2 против 305,7±16,1мкм2 , площадь его просвета - 124,4±10,2 мкм2 против 95,0±5,8 мкм2 в контроле (р<0,01).

Увеличена пролиферативная активность эпителия нефронов, причем в проксимальном отделе в 2,4 раза (рис. 3).

II экспериментальная группа животных

Дотация аминокислот привела к снижению общей летальности в 2,1 раза (12,6% против 26,4%), и мертворожденности - в 3,1 раза (1,9% против 5,8% в I группе). Количество плодов в помете возросло по сравнению с I группой, но не достигло контрольных значений (табл.1). Отмечено увеличение массы тела и массы почки у потомства, но не до контрольных значений (рис 1,2). Количество почечных телец на тестовую площадь по сравнению с I группой возрастает на 46% и составляет 358,4±25,4 ед. против 245,4±30,5 ед., при этом количество запустевших, нефункционирующих почечных телец по-прежнему остается высоким и составляет 10,8±2,6 %. Толщина коркового слоя почки увеличилась по сравнению с I группой на 26,9%, но также не достигла контрольных значений.

Рис. 3. Динамика изменения митотического коэффициента эпителия нефронов у экспериментальных животных в возрасте 15 суток, ‰

Сохраняются изменения структуры почки, но степень выраженности их уменьшается: площадь почечных телец увеличивается и мочевое пространство расширяется, хотя в нем и наблюдаются бесструктурные массы.

Площадь сосудистых клубочков остается увеличенной и превышает контрольные значения на 24,5% в суперфициальной (1087,8±103,8мкм2 против 873,5±91,4 мкм2), на 28,5% в интракортикальной (1336,8±118,4 мкм2 против 1040,2±111,8 мкм2) и на 34,1% в юкстамедуллярной зонах (2279,4±119,1 против 1700,2±91,8 мкм2в контроле (р<0,05)). Соответственно площадь мочевого пространства остается достоверно сниженной по сравнению с контролем. пренатальный интоксикация эпителий нефрон

В проксимальных отделах наблюдается кариолизис и кариопикноз проксимальных нефроцитов, десквамация эпителия, обнажение базальной мембраны, заполнение просвета бесструктурными массами, некроз нефроцитов. Просвет проксимальных канальцев расширяется по сравнению с I группой (6,0±1,10 против 1,2±0,08 в первой группе). Показатели площади канальцев, площади их просвета и эпителия также превышают таковые в первой группе, но не достигают контрольных значений.

Митотическая активность эпителия нефронов увеличена в 3,9 раза в проксимальном, в 1,8 раза в дистальном, в 1,7 раза в тонком и в 1,9 раза в толстом отделе петли Генле (рис.3).

III группа экспериментальных животных

В III экспериментальной группе пренатально алкоголизированных животных, получавших дополнительно к этанолу комплекс витаминов, зарегистрированы минимальные значения летальности и отсутствие мертворожденности в пометах (табл.1). Масса тела у крысят незначительно превысила контрольные показатели и составила 23,6±1,8 г против 22,3±1,3 г Однако относительная масса почки контрольных значений не достигла и составила 0,94% по отношению к массе тела (рис.1,2).

Количество запустевших почечных телец достоверно снижается в 1,4 раза по сравнению с I группой и составляет 8,5%. Толщина коркового слоя в 1,5 раза выше, чем в группе пренатально алкоголизированных животных, и практически достигает контрольных значений. Гистологическое строение клубочкового и канальцевого аппарата приближается к норме, хотя в проксимальных и дистальных отделов еще определяются бесструктурные массы. Морфометрически отмечено значимое увеличение площади клубочков всех зон, просвета проксимальных и дистальных отделов.

Митотическая активность эпителия незначительно превышала контрольные показатели (рис.3).

Возраст 30 суток постнатального развития

I группа экспериментальных животных

У пренатально алкоголизированных крыс масса тела значимо меньше контрольной группы на 28,8% (р<0,01) (рис. 4).Так же значимо отличается от контрольной группы и масса почек на 34,8% (р<0,001) (рис.5).

Количество почечных телец на тестовую площадь снижено по сравнению с контролем в 1,8 раза, процент запустевших почечных телец оставался высоким - 12,3±2,1% против 3,7±0,7% (р<0,05). Толщина коркового слоя почки приближается к контрольным значениям.

Рис. 4. Показатели массы тела экспериментальных животных в возрасте 30 суток, г.

Рис. 5. Показатели относительной массы почек у экспериментальных животных в возрасте 30 суток, %.

Морфологические изменения нефронов сохраняются. Наряду с участками с нормальной морфологической картиной, встречались участки с патологическими изменениями. Мочевое пространство почечных телец оставалось уменьшенным (в суперфициальной зоне - 270,2±50,3 мкм2 против 579,4±41,8 мкм2; в интракортикальной - 427,8 ±80,3 мкм2 против 740,5±100,8мкм2, в юкстамедуллярной - 439,6±84,3мкм2 против 1150,2±118,4 в контроле), в клубочках отмечалось аморфное содержимое. Наблюдались очаговые некрозы проксимальных канальцев и бесструктурные массы внутри канальцев. Сохранялась дилатация дистальных канальцев. В юкстамедуллярной зоне наблюдались очаги коллагеногенеза, расширение межканальцевых промежутков.

Выявлено достоверное уменьшение площади почечных телец: в суперфициальной - 2184,5±159,5 мкм2 против 2556,4±286,3 мкм2 в интракортикальной - 2376,0±244,3 мкм2 против 2735,1±245,3 мкм2 юкстамедуллярной -3180,8±129,6 мкм2 против 3475,0±205,7 мкм2 в контроле (р<0,05) Площадь сосудистых клубочков составила в среднем 85,3% от общей площади почечного тельца (в контроле - 72,4%), что превысило контрольные значения на 17,8 %. Соответственно, площадь мочевого пространства почечных телец уменьшилась в среднем по зонам в 2,2 раза по сравнению с контрольными значениями.

Площадь проксимальных канальцев достоверно уменьшилась на 12,3% по сравнению с контролем (483,9±45,3 мкм2 против 551,9±28,7 мкм2(р<0,05)). Просвет проксимальных канальцев уменьшился на 47 % и составил 13,3±2,4 мкм2 против 25,1±5,7 мкм2 (р<0,05) в контрольной группе. Морфометрические показатели дистальных канальцев значимо от контрольных не отличались. Площадь канальцев, их просвета и площадь их эпителия были значимо выше по сравнению с интактными животными.

Митотическая активность эпителия нефронов у данной группы в среднем в 2,3 раза выше, чем у контрольных животных (рис. 6).

II группа экспериментальных животных

Во II экспериментальной группе, дополнительно получавшей к этанолу комплекс аминокислот, масса тела и почки не достигли контрольных значений (рис.4,5). Количество почечных телец на тестовую площадь в этой группе оставалось низким по сравнению с интактными животными. Процент запустевших почечных телец был выше в 2,7 раза, чем в группе контрольных животных. Толщина коркового слоя приближалась к контрольным показателям и составляла 12,3±0,5 мкм против 12,4±0,8 мкм.

Рис. 6. Динамика изменения митотического коэффициента эпителия нефронов у экспериментальных животных в возрасте 30 суток, ‰

На гистологических препаратах на фоне нормального строения почки встречались почечные тельца с бесструктурным содержимым в мочевом пространстве. Мочевое пространство было значительно шире, чем у I группы: в суперфициальной зоне - 339,1±53,4 мкм2 против 270,2±50,3 мкм2 ,в интракортикальной - 450,6±68,4 мкм2 против 427,8±80,3 мкм2, в юкстамедуллярной - 775,3±123,8 мкм2 против 439,6±84,3 мкм2 в I группе. Характерны очаговые изменения канальцев: бесструктурное содержимое в их просвете, уплощенный эпителий, некроз нефроцитов. Сохраняется дилатация дистальных канальцев, тонкого и толстого отделов петли нефрона.

Все морфометрические показатели почечных телец и проксимальных канальцев были незначительно выше, чем таковые в I группе. Дистальные канальцы, тонкий и толстый отделы петли нефрона расширены, но значительно меньше, чем в I группе. Контрольных значений эти показатели нефроногенеза не достигли.

Митотический коэффициент эпителия нефронов был выше на 20,8%, чем в I группе. При этом наибольшей пролиферативной активностью обладают проксимальные нефроциты (рис.6).

III экспериментальная группа животных

В группе животных, получавших дополнительно к этанолу комплекс витаминов, масса тела и относительная масса почек приближалась к контрольным показателям и значимо от них не отличалась (рис. 4,5).

Количество почечных телец на тестовую площадь было больше, чем в I группе, но контрольных значений эта величина также не достигала. Количество запустевших почечных телец составляет 5,7%, что в 2,2 раза ниже, чем в I группе. Толщина коркового слоя и митотический коэффициент (рис.6) приближались к контрольным значениям.

Площадь почечных телец и сосудистых клубочков была выше контрольных значений, но эти изменения не носили достоверный характер. Площадь мочевого пространства почечных телец приближалась к контрольным значениям.

Возраст 60 суток постнатального развития

I экспериментальная группа животных

У пренатально алкоголизированных животных масса тела и масса почек оставались достоверно ниже контрольных значений (рис. 7, 8).

Толщина коркового слоя почки и количество почечных телец на тестовую площадь уменьшены, при этом количество запустевших почечных телец оставалось высоким и составляло 13,6%, что в 5,3 раза выше нормы.

Отмечались расширение мочевого пространства почечных телец, стойкие изменения канальцевого аппарата нефрона (очаговые некрозы проксимальных и дистальных нефроцитов, десквамация эпителия в просвет канальца, кариопикноз и кариолизис). Сохранялись расширение просвета канальцев петли нефрона. Имелись очаги скопления интерстициальных клеток вокруг канальцев и почечных телец.

Рис. 7. Показатели массы тела экспериментальных животных в возрасте 60 суток, г.

Рис. 8. Показатели относительной массы почек у экспериментальных животных в возрасте 60 суток , %.

Площадь проксимальных канальцев, их просвета и эпителия были уменьшены, в то время как площадь дистальных канальцев, их просвета и эпителия, а также все морфометрические показатели канальцев петли нефрона увеличены. Пролиферативная активность эпителия была выше на 23,9% (рис. 9).

Рис.9. Динамика изменения митотического коэффициента эпителия нефронов у экспериментальных животных в возрасте 60 суток, ‰

II экспериментальная группа животных

В группе животных, получавших вместе с этанолом комплекс аминокислот, масса тела приближалась к контрольным значениям, относительная масса почки - ниже контроля (рис.7,8). Толщина коркового слоя у данной группы животных была на 12,8% выше, чем в I группе и значимо от контрольных показателей не отличалась. Количество почечных телец на тестовую поверхность достоверно отличалось от контрольных показателей и составило 226,8±26,1 против 270,8±23,1, что на 16,2% ниже (р<0,05).При этом процент запустевших почечных телец оставался высоким и в 3,36 раза превышал контрольные показатели (р<0,05). В то же время количество запустевших почечных телец было на 36,7% ниже, чем в I экспериментальной группе.

На гистологических препаратах почечные тельца имели правильную структуру, хорошо выделялось мочевое пространство. Проксимальные канальцы имели неровный просвет, либо он не определялся, ядра приближены к базальной мембране. Отмечались очаговые кариопикноз и кариолизис. В просвете канальцев встречались бесструктурные массы. Дистальные канальцы, а также канальцы петли нефрона расширены. Просвет некоторых из них содержал аморфные массы, ядра приближены к базальной мембране.

Морфометрические показатели почечных телец и проксимальных канальцев у этой группы животных были выше, чем I группе.

Митотическая активность эпителия проксимальных, дистальных отделов и толстого отдела петли нефрона оставались на более высоком уровне, чем у интактных животных (рис.9).

III экспериментальная группа животных

В этой группе показатели массы тела и относительной массы почки от контрольных показателей не отличалась (рис.7,8). Значимых отличий от контроля по всем морфометрическим показателям почечных структур не отмечено.

Однако количество почечных телец на тестовую площадь оставалось низким по сравнению с контролем и составляло 213,4±16,3 ед. против 270,8±23,1 ед. (р<0,001). Процент запустевших почечных телец был ниже, чем во всех остальных экспериментальных группах и составил 6,3%. Митотическая активность эпителия была незначительно повышена и в среднем превышала контрольные показатели только в 1,4 раза (рис.9).

ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ

Полученные в эксперименте данные позволяют полагать, что пренатальная хроническая этаноловая интоксикация оказывает значительное повреждающее влияние на развитие организма и его выделительной системы. При воздействии этанола в течение всей беременности крыс выявлено значимое снижение массы тела потомства, изменение массы почки (абсолютной и относительной). Это согласуется с данными литературы о развитии гипотрофии плодов (Кирющенков А.П., 1990). Отмечена высокая летальность крысят в раннем постнатальном периоде, высокий процент мертворожденности.

Исследование структурных и морфометрических показателей почки как органа выделения и детоксикации, обеспечивающего выживаемость, наряду с другими органами жизнеобеспечения, показало, что на всех стадиях наблюдения, от 15 до 60 суток постнатального развития, определяется широкий спектр изменений, свидетельствующих о длительном последействии этаноловой интоксикации, развитии «структурного следа», отражающего известное снижение функциональных возможностей почки.

Выявлено изменение размеров и структуры как клубочкового, так и канальцевого аппарата нефронов, нарушение корреляций, что отражает изменение фильтрационных и реабсорбционных возможностей почки и нарушение нефрогенеза.

На ранних стадиях постнатального развития выражены нарушения сосудистой проницаемости клубочков, очаги деструкции эпителия канальцев проксимальных отделов, выполняющих наибольшую нагрузку по реабсорбции органических веществ и детоксикации. Преимущественное повреждение проксимальных отделов нефронов показано и при действии других повреждающих факторов (Пермяков Н.К., Зимина Л.Н., 1982, Мкртчан О.З., 1986, Джиоев И.Г., 2002). Это доказывает неспецифический характер реактивных изменений почки в ответ на хроническую этаноловую интоксикацию.

Массовая десквамация эпителия на ранних стадиях наблюдений приводит к затруднению оттока мочи и появлению кистозных расширений дистальных отделов нефронов. Впоследствии, на стадиях 30 и 60 суток, эти явления сглаживаются. Определенная динамика выявляется со стороны пролиферативной активности нефроцитов: она остается выше нормы и носит компенсаторно-приспособительный характер, обеспечивая клеточный гомеостаз. В ходе наблюдений выявляется и динамика изменений со стороны сосудов и интерстициальной ткани органа. На ранних стадиях наблюдений определялись расширение просвета сосудов интерстициальной ткани, очаговые скопления её клеточных элементов, а на поздних стадиях, наряду с признаками нарушения кровообращения, имели место очаги коллагеногенеза. Это позволяет говорить о неполноте репаративных процессов, о развитии заместительной регенерации структур почки.

Применение комплекса аминокислот и витаминов - антиоксидантов, как показывают морфологические и морфометрические исследования, оказывает известный протективный эффект, но не предупреждает развитие стойких структурных изменений и нарушение органогенеза.

Известную информационную ценность представляют данные корреляционного анализа. По нашим наблюдениям, этаноловая интоксикация изменяет характер связей: центрами корреляций становятся не клубочковые как в контроле, а канальцевые структуры нефронов. Использование антиоксидантов приводит к некоторому расширению спектра корреляций, но этот спектр не достигает контроля.

ВЫВОДЫ

1. Хроническая пренатальная интоксикация вызывает у потомства отставание в росте массы тела, увеличение мертворожденности, уменьшение числа плодов и массы почек. В возрасте 60 суток масса тела остается уменьшенной на 25,1%, а относительная масса почек - на 13,6 %.

2. Хроническая пренатальная этаноловая интоксикация вызывает комплекс структурных и морфометрических изменений почек, доказывающих нарушение закономерностей нефрогенеза. В клубочковом аппарате почки на фоне нарушения кровообращения выявлено уменьшение площади почечных телец в возрасте 60 суток в суперфициальной зоне - на 11,6%, в интракортикальной - на18,8% и в юкстамедуллярной - на 26,1%. В канальцевом аппарате почки выявлены очаговые дистрофические и некротические изменения всех функциональных звеньев нефрона, особенно проксимальных отделов. В интерстициальной ткани сохраняются очаги клеточной инфильтрации, развития коллагеногенеза.

3. Пролиферативная активность эпителия нефронов увеличена во всех отделах канальцевого аппарата, что отражает процессы репаративной регенерации.

4. Применение комплекса аминокислот (глутамат натрия, глицин, метионин) и антиоксидантных витаминов (б-токоферол, ретинол, аскорбат) способствует коррекции процессов развития потомства и становления функциональной морфологии почки, но в ограниченном масштабе.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

Структурно-функциональная характеристика некоторых органогенезов у крыс, алкоголизированных в пренатальный период на фоне применения протективных средств. Мкртчан О.З., Высокогорский В.Е., Вальтер С.Ж., Курч Н.М., Свердлова А.В. // Морфология, №5, 2003, Т. 124, с.63.

Роль антиоксидантов в процессах органогенеза у пренатально алкоголизированного потомства крыс. Высокогорский В.Е., Мкртчан О.З., Вальтер С.Ж., Курч Н.М., Свердлова А.В. // Медицинский академический журнал, №3, Т.3, 2003. Приложение 4, с. 15-16.

Некоторые морфометрические характеристики почечных телец различных генераций нефронов у пренатально алкоголизированных крыс. Свердлова А.В., Мкртчан О.З. // Актуальные проблемы биологии. Сб. науч. тр. Т.3, №1. - Томск - 2004, с.118-119.

Морфобиохимические показатели органогенеза у антенатально алкоголизированного потомства крыс. Мкртчан О.З., Высокогорский В.Е., Вальтер С.Ж., Курч Н.М., Свердлова А.В.// Морфологичекие ведомости (приложение), №1-2, 2004, с.67.

Митотическая активность эпителия нефронов у пренатально алкоголизированного потомства крыс. Свердлова А.В., Мкртчан О.З. // Актуальные вопросы наркологии. Сб. науч. тр. V межрегиональной научной конференции. - Омск: Лео, 2004, с. 70-72.

Морфологические показатели нефроногенеза крыс после пренатальной алкоголизации. Свердлова А.В. // Омский научный вестник, №1 (26) март 2004, с. 220-224.

Морфометрические показатели нефроногенеза крыс после пренатальной алкогольной интоксикации и при воздействии некоторых антиоксидантов. Свердлова А.В., Мкртчан О.З.// Материалы первого международного эмбриологического симпозиума «ЮГРА-ЭМБРИО». Закономерности морфогенезов в онтогенезе и эксперименте у человека и позвоночных животных. Ханты-Мансийск, 2004, с. 180-183.

Морфометрические показатели нефроногенеза у пренатально алкоголизированных крыс. Свердлова А.В., Высокогорский В.Е., Мкртчан О.З. // «Фундаментальные науки и прогресс клинической медицины» III конф. молодых ученых России с междунар. участием. Сб. тезисов. Москва, 2004, с.90.

Митотическая активность эпителия нефронов у 30-дневного пренатально алкоголизированного потомства крыс. Свердлова А.В., Мкртчан О.З. // Сборник научных трудов, посвященной 80-летию профессора Степанова П.Ф., Смоленск. 2004 с. 85-87.

Некоторые морфометрические характеристики почечных телец различных генераций нефронов у пренатального алкоголизированных крыс. Свердлова А.В., Мкртчан О.З.// Актуальные проблемы биологии, сборник научных работ, Т.3,№1, 2004, с118-119.

Морфометрические показатели нефроногенеза у пренатально алкоголизированного потомства. Мкртчан О.З., Свердлова А.В. // Материалы второго международного эмбриологического симпозиума «ЮГРА-ЭМБРИО». Закономерности морфогенезов в онтогенезе и эксперименте у человека и позвоночных животных. Ханты-Мансийск, №2, 2006., с. 62-63.

Морфометрические показатели органогенеза у пренатально алкоголизированного потомства крыс и с применением антиоксидантов. Мкртчан О.З., Свердлова А.В., Курч Н.М. // Омский научный вестник, №3 (37), часть I, 2006, с. 91-95.

Размещено на Allbest.ru

...