Особливості ультраструктурних змін кортикотропних клітин аденогіпофізу за умов тривалої дії червоного шламу

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

УДК 616.43:611.441: 576.31:591.481.2

ОСОБЛИВОСТІ УЛЬТРАСТРУКТУРНИХ ЗМІН КОРТИКОТРОПНИХ КЛІТИН АДЕНОГІПОФІЗУ ЗА УМОВ ТРИВАЛОЇ ДІЇ ЧЕРВОНОГО ШЛАМУ

Г.Г. Борецький, І.М. Рожков

Миколаївський національний університет

імені В.О. Сухомлинського

За допомогою сучасних методів (електронна мікроскопія, морфометрія з використанням оптичного аналізу зображень) отримані нові дані відносно характеру і динаміки ультраструктурних змін в кортикотропних клітинах аденогіпофізу за умов тривалої дії на організм червоного шламу, що є відходом алюмінієвого виробництва. Встановлена залежність змін ультраструктури і функції кортикотропних клітин аденогіпофізу від тривалості дії червоного шламу у тварин різного віку.

Ключові слова: аденогіпофіз, кортикотропні клітини, ультраструктура, червоний шлам.

кортикотропний аденогіпофіз червоний шлам

Постановка проблеми. Вивчення процесів адаптації організму до дії різноманітних факторів навколишнього середовища є актуальною проблемою сучасної теоретичної і практичної біології та медицини, оскільки знання закономірностей цього процесу сприяють збереженню і підтримці високого рівня працездатності і здоров'я людини та тварин.

Як правило, більшість шкідливих факторів навколишнього середовища діють на організм з малою інтенсивністю, однак поєднання під час досить слабких, але односпрямованих дій токсикантів різної хімічної природи роблять суттєвий риск порушення функцій організму в результаті напруження різних систем адаптації досить вагомим [1, 2, 3, 4].

Відомо, що центральною ланкою в здійснення пристосувальних змін в організмі до дії шкідливих речовин, у тому числі і червоного шламу є ендокринний апарат, зокрема гіпоталамо-гіпофізарно-надниркова система.

Кортикотропні клітини аденогіпофізу є одніми з основних біологічних структур системи адаптації, надзвичайно чутливими до різного роду екзогенних та ендогенних модуляторів. Ці клітини приймають безпосередню участь в опосередкування гострих і хронічних стресорних нейроендокринних реакцій на пошкодження [1, 2, 5, 6, 7].

Аналіз останніх досліджень і публікацій. Опрацювання фахової літератури показало, що морфофункціональні зміни органів ендокринної системи за умов різноманітних патологічних станів, а також під впливом токсичних речовин неодноразово висвітлювалося в сучасній літературі [2, 3, 4, 6, 8, 9]. При цьому, аналіз джерел літератури свідчить про фрагментарність і недостатність вивчення питань морфологічних і функціональних змін в кортикотропних клітинах аденогіпофізу при тривалій дії червоного шламу в різні вікові періоди тварин, особливо на ультраструктурному рівні.

Мета статті: оцінити динаміку ультраструктурних змін і напрямку репаративних процесів в кортикотропних клітинах аденогіпофізу у тварин різного віку при дії на організм червоного шламу.

Методика. Робота проведена на 60 нелінійних білих щурах-самцях різного віку: 14-, 45- і 180-добові (контрольна и піддослідна групи). Тривала дія червоного шламу на організм щурів досягалась щоденним перебуванням тварин на шламовій підстилці товщиною 5-7 мм (з щотижневим оновленням), починаючи з дня народження. Утримання і використання лабораторних тварин відповідало правилам «Европейської конвенції захисту хребетних тварин, які використовуються з експериментальною метою та іншою науковою метою, а також методам, що рекомендовані національними нормами з біоетики і проведені у відповідності з Законом України «Про захист тварин від жорстокого поводження» (№ 1759-VI от 15.12.2009).

Дія червоного шламу на організм тварин протягом 14 діб приводить до посилення функціональної активності кортикотропів аденогіпофіза, про що свідчать ультраструктурні зміни клітин, їх морфометричні дані і підвищення вмісту адренокортикотропного гормону в крові. Однак в ультраструктурі деяких кортикотропів відбувається дегрануляція цитоплазми з ознаками зниження функції ендоплазматичної сітки, комплексу Гольджі і порушень мітохондрій.

Після 45 діб дії червоного шламу в ультраструктурі кортикотропних клітин спостерігаються зміни характерні для стрес-реакції, які стають ще більш вираженими і відповідають стадії підвищеної резистентності загального адаптаційного синдрому.

При дії червоного шламу протягом 180 діб в кортикотропах аденогіпофіза наступають зміни, що характерні для стадії виснаження загального адаптаційного синдрому. Знижується адренокортикотропна функція аденогіпофіза, визначаються деструктивно-дистрофічні зміни у цитоплазмі кортикотропів, що супроводжується зменшенням показників морфометричних даних цих клітин та вмісту АКТГ в крові.

Література

1. Гордиенко В.М., Козырицкий В.Г. Ультраструктура желез эндокринной системы / В. М. Гордиенко, - К. : Здоров'я, 1978. - 288 с.

2. Каваре В.І. Електронна мікроскопія аденогіпофіза під впливом комбінованої дії загального опромінення і солей важких металів / В.І. Каваре // Український медичний альманах. - 2000. - №3. - С. 70-73.

3. Карташев А.Г. Влияние хронических факторов в постнатальном онтогенезе животных /А.Г. Карташев. - Томск: «В-Спектр», 2010. - 122 с.

4. Пикалюк B.C., Шкуренко В.П., Кутя С.А. Органы внутренней секреции. / В.С. Пикалюк. - Симферополь, 2007. - 96 с.

5. Бобришева І.В. Ультраструктурна характеристика аденогіпофіза білих щурів на різних етапах постнатального онтогенезу / І.В. Бобришева // Морфологія. - 2013. - Том VII. - № 3. - С. 27- 32.

6. Капитонова М.Ю. Иммуногистохимическая характеристика гипофиза в норме и при хроническом стрессе / М.Ю.Капитонова, С.Л. Кузнецов, В.В. Хлебников, В.Г. Загребин, З.Ч. Морозова, Ю.В. Дегтярь // Морфология.- 2008.- Т. 134.-N6.- С.32-37.

7. Кухар І.Д. Морфофункціональний стан аденогіпофізу та надниркових залоз після локального впливу на шкіру тварин високої і низької температур: автореф. Дис. докт. мед. наук : 14.03.01 / І.Д.Кухар. - Харків, 2003. - 38 с.

8. Большакова О.В. Ультраструктура кортикотропоцитов при интоксикации свинцом / О.В. Большакова // Таврический медико-биологический вестник. - 2013. - Т. 2016. - № 1. - С.37-39.

9. Рогозина О.В., Озерова Н.Ю., Каширина Н.К. Морфология аденогипофиза и надпочечников под воздействием свинцовой интоксикации та ее корекции / О.В. Рогозина // Світ медицини та біології. - 2009. - № 3. - С. 136 - 140.

10. Лапач С.К. Статистические методы в медико-биологических исследованиях с использованием Exel. / С. К. Лапач, А. В. Чубенко, П. Н. Бабич - К.: МОРИОН, 2001. - С. 144-155.

11. Лях Ю. Е. Основы компьютерной биостатистики / Ю. Е. Лях.- Донецк, 2006. - 211 с.

References

1. Gordienko V.M., Kozyritskyi V.G. (1978). Ultrastructure of the endocrine system glands. K.: Health Protection, 288 p. (in Rus.)

2. Kavare V.L (2000). Electron microscopy of adenohypophysis influenced bythe combined actionof radiation and heavy metal salts. Ukrainian medical almanac. 3. P. 70-73. (in Ukr.)

3. Kartashev A.G. (2010). Effect of chronic factors in postnatal ontogenesis of animals. Tomsk: “InSpectrum”, 122 p. (in Rus.)

4. Pykaliuk V.S., ShkurenkoV.P., Kutia S.A. (2007). Organs of internal secretion. Simferopol, 96 p. (in Ukr.)

5. Bobrysheva I.V. (2013). Ultrastructural characteristics of adenohypophysis of white rats on different stages of postnatal ontogenesis. Morphology. VII. 3. P. 27-32. (in Ukr.)

6. Kapitonova M.Yu.et al (2008). Immunohistochemical characteristics of the adenohypophysis in normal condition and chronic stress. Morphology. 134. 6. P.32-37. (in Rus.)

7. Kukhar LD. (2003). Morphofunctional state of theadenohypophysisand adrenalglandsafter localexposuretoanimals' skinof high and lowtemperatures: Dissertation Abstract ... Doctor of medicalsciences: 14.03.01 Kharkiv, 38 p. (in Ukr.)

8. Bolshakova O.V. (2013)Ultrastructure of adenohypophysial corticotropic hormone cells on lead intoxication. Tauride Medical and Biological Bulletin. 16. 1. P.37-39. (in Rus.)

9. Rogozina O.V., Ozerova N.Yu., Kashirina N.K. (2009). Morphology of adenohypophysis and adrenal glands under the influence of lead intoxication and its correction. World of medicine and biology. 3. P. 136140. (in Rus.)

10. Lapach S.K., Chubenko A.V., Babych P.N. (2001). Statistical methods in biomedical research using Exel. K: MORION, P. 144-155. (in Rus.)

11. Liakh Yu.E. (2006). Basics of computer biostatistics Donetsk, 2006. - 211 p.

Summary

Boretskyi G.G., Rozhkov I.M. Features of ultrastructural changes of adenohypophysial corticotropic cells under the prolonged exposure of the red mud.

Introduction. By means of modern techniques, new data, regarding the character and dynamics of ultrastructural changes in adenohypophysial corticotropic cells under condition of prolonged organism exposureof the red mud, has been obtained.

Purpose. To evaluate the dynamics of the ultrastructural changes and the direction of reparative processes in adenohypophysial corticotropic cells of animals of all ages under organism exposureof the red mud.

Methods. The ultrastructure of adenohypophysial corticotropic cells using electron microscope GEM - 100CX (Japan) has been studied. To establish the ultrastructural patterns of adenohypophysis ' corticotroph, morphometric processing of electron-diffraction photographby means of computer image analyzer IBAS-2000 (produced by ORTON company, Germany)was conducted. The concentration of adrenocorticotropic hormone (ACTH) was establishedby means of “two- stage ”anzyme-linked immunosorbent assayto measure biologically active ACTH molecule using test- kitproduced by Biometrica company (USA).

Results.The research has established that the exposure of the red mud on animals'organismduring 14 days leads to increased functional activity of adenohypophysial corticotropic cells. This fact is evidenced by ultrastructural changes in these cells, their morphometric data and icrease of the adrenocorticotropic hormone content in blood. However, degranulation of cytoplasm characterised by reduction of endoplasmic reticulum function, Golgi complex and mitochondrial abnormalties, occursin ultrastructure of some corticotrophs ' structure.

After 45 days of the red mud exposure, in the ultrastructureof corticotropic cells, changes typical for the stress reactions,are observed. Further the changes become more pronounced and are characteristic of the stage of the increased resistance of general adaptation syndrome.

Under the exposure of red mud during 180 days,the adenohypophysis' corticotrophsface restructuring which are characteristic of exhaustion stage of general adaptation syndrome. Adrenocorticotropic function of adenohypophysisis reduced, destructive-dystrophic changes in cytoplasm of corticotrophs, accompanied by a rate decrease of morphometric data of these cells and ACTH content in blood,are established.

Originality. Using modern biomedical research methods, new data regarding the character and dynamics of ultrastructural changes in adenohypophysial corticotropic cellsunder the prolongedexposure of the red mud, has been obtained. The dependence of changes of the ultrastructure and the function of adenohypophysial corticotropic cells on the duration of the red mud exposurein animals' organisms of all ages has been established.

Conclusion.The prolonged exposure of the red mud on animals ' organisms leads to significant changes in the ultrastructural organization of adenohypophysial corticotropic cells, the character of which depends on both the duration of the red mud exposure as well as on the animals' age.

Key words: adenohypophysis, corticotropic cells, ultrastructure, red mud.

Размещено на Allbest.ru