Морфофункциональные изменения в печени при воздействии веществ, содержащих фталат свинца и лантан

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

03.03.04. Клеточная биология, цитология, гистология

14.03.01. Анатомия человека

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Морфофункциональные изменения в печени при воздействии веществ, содержащих фталат свинца и лантан

Здорнова Олеся Владимировна

Волгоград - 2010

Работа выполнена в ГОУ ВПО «Ставропольская государственная медицинская академия Министерства здравоохранения и социального развития РФ».

Научные руководители: доктор медицинских наук, профессор

Коробкеев Александр Анатольевич

кандидат медицинских наук, доцент

Радцева Галина Львовна

Официальные оппоненты: доктор медицинских наук, профессор

Краюшкин Александр Иванович

доктор медицинских наук, профессор

Дубовая Татьяна Клеониковна

Ведущая организация: ГОУ ВПО «Саратовский государственный медицинский университет»

Защита диссертации состоится «__»_______20__ г. в ___ часов на заседании диссертационного совета Д 208.008.01 при ГОУ ВПО «Волгоградский государственный медицинский университет» по адресу: 400131, г. Волгоград, пл. Павших Борцов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной научной библиотеке Волгоградского государственного медицинского университета.

Автореферат разослан «____»___________________________ 20__ г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор медицинских наук Н.В. Григорьева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Среди важнейших загрязнителей атмосферы наибольший интерес представляют различные металлы и их соединения (Величковский Б.Т., 2004; Петров Б.А., 2004; Сабирова И.Б. с соавт., 2006; Гутникова А.Р. с соавт., 2009; Andrews G.K., 2000; Goncalves G. et al., 2005). Повсеместное распространение опасных токсических веществ ведет к увеличению заболеваемости населения, так как структура, функции и метаболическая активность организма, его систем, органов и тканей находится в неразрывной связи с окружающей средой и зависят от его компенсоторно-приспособительных возможностей, что свидетельствует об актуальности данного исследования (Онищенко Г.Г., 2003; Дорогова В.Б. с соавт., 2008; Carruthers C.M. et al., 2005).

Фталат свинца и лантан относятся к группе токсических веществ, которые представляют довольно серьезную опасность для здоровья человека. Оба металла производятся в достаточно больших количествах, потребность в них не уменьшается и в настоящее время. Их различные соединения могут оказывать как общетоксическое, так и сенсибилизирующее, канцерогенное, тератогенное, мутагенное воздействие (Ильчичева С.А. с соавт., 2002; Литвинов Н.Н с соавт., 2004; Hauser R. et al., 2005; Swan S. H. et al., 2005).

Печень является органом, участвующим в сосудистых, секреторных, синтетических и метаболических процессах, обеспечивающих связывание и обезвреживание токсических веществ эндогенного и экзогенного происхождения, в результате которых обеспечивается гомеостаз. Обезвреживающая функция ее сводится к задержке, нейтрализации и выведению из организма металлов (Каримов Х.Я. с соавт., 2002; Захлебаева В.В., 2006; Neyrinck A. M. et al., 2004).

Патологическое воздействие металлов на ткани печени может обуславливаться как общей антитоксической функцией, независимо от путей проникновения токсических веществ в организм, так и непосредственным гепатотропным воздействием. При этом даже небольшое поступление металлов в организм вызывает поражение органа за счет накопления в ядерной, микросомальной и митохондриально-лизисомальной фракциях гепатоцитов (Трахтенберг И.М., 2004; Короленко Т.А. с соавт., 2006; Мукашева М.А. с соавт., 2006).

Отсутствие данных, касающейся воздействия фталата свинца и лантана на ткани печени, определило цель и задачи настоящего исследования.

Цель исследования

Выявить морфологические изменения в печени при хроническом ингаляционном воздействии люминофоров, содержащих фталат свинца и лантан.

Задачи исследования

Изучить структурную организацию печени крыс при хроническом ингаляционном воздействии люминофоров в малой, средней и большой концентрациях после 4 месяцев затравки, дать им сравнительную характеристику свинец печень люминофор

Охарактеризовать особенности строения печени крыс через 30 дней после прекращения ингаляции фталатом свинца и лантаном.

Установить морфометрические показатели в печени животных в норме и в экспериментальных условиях.

Научная новизна исследования

В работе впервые проведена качественная и количественная морфологическая характеристика печени крыс при хроническом ингаляционном воздействии люминофоров, содержащих фталат свинца и лантан, в малой, средней и большой концентрациях при 4 месячной затравке, а также через 30 дней после прекращения запыления. Дана сравнительная характеристика морфологических изменений в печени при воздействии люминофоров. Показано, что морфологические изменения в печени носили выраженный токсический характер, приводящий к воспалительным и дистрофическим процессам, зависящим от характера вводимых веществ и их концентраций. Уточнены сведения о токсических свойствах фталата свинца и лантана, связанных с их кумулятивными способностями и фиброгенным действием.

Научно-практическая значимость

Результаты настоящего исследования расширяют, углубляют и дополняют имеющиеся представления о морфологических изменениях в печени при хроническом ингаляционном воздействии фталата свинца и лантана в различных концентрациях.

Полученные данные способствуют выявлению закономерностей нарушений структурной организации печени при воздействии люминофоров.

Представленные в работе сведения о токсических, кумулятивных, фиброгенных свойствах фталата свинца и лантана, могут быть использованы в клинике для повышения качества профилактики и диагностики профессиональных заболеваний печени, в патологоанатомической практике для оценки состояния органа на биопсийном и аутопсийном материале, в учебном процессе на кафедрах гистологии, эмбриологии с цитологией, анатомии человека, патологической анатомии, общей гигиены с экологией.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Морфологические изменения тканей печени крыс при ингаляционном воздействии люминофоров, содержащих фталат свинца и лантан, носят прогрессирующий токсический характер. Они зависят от вида и концентрации вводимых веществ и характеризуются изменением ряда количественных морфометрических параметров.

2. Изменения в печени во всех экспериментальных группах начинаются с полнокровия, расширения и повышения проницаемости сосудов, которые свидетельствуют о нарушении кровообращения. В дальнейшем происходит вовлечение в воспалительный процесс тканей печени, что приводит к различным дистрофическим изменениям гепатоцитов и развитием участков некроза.

3. После прекращения ингаляции фталатом свинца и лантаном структурные изменения в печени носят адаптационно-компенсаторный характер, однако остаются значительными по сравнению с контролем. Степень выраженности изменений зависит от вида и концентрации вводимых веществ.

Реализация результатов исследования

Основные результаты научных исследований внедрены в учебный процесс кафедр гистологии, эмбриологии с цитологией, анатомии человека, патологической анатомии, общей гигиены с экологией Ставропольской государственной медицинской академии, в практику работы патологоанатомического отделения ГУЗ «Ставропольского краевого клинического центра специализированных видов медицинской помощи» г. Ставрополя.

Апробация работы и публикации

Основные материалы диссертации изложены и обсуждены на заседаниях кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии (Ставрополь, 2005-2009), проблемной комиссии по морфо-функциональным дисциплинам (Ставрополь, 2005), научно-координационном Совете Ставропольской государственной медицинской академии (Ставрополь, 2005), XIV итоговой (межрегиональной) научной конференции студентов и молодых ученых (Ставрополь, 2006), VI Всероссийском съезде анатомов, гистологов, эмбриологов (Саратов, 2009).

Апробация работы осуществлена на расширенном межкафедральном заседании с участием сотрудников кафедр гистологии, эмбриологии с цитологией, анатомии человека, патологической анатомии с курсом судебной медицины, биологии с экологией, общей гигиены с экологией Ставропольской государственной медицинской академии (Ставрополь, 2009).

Материалы диссертации опубликованы в периодической печати в виде 8 работ, в том числе в журналах перечня изданий, рекомендованных ВАК РФ для публикаций результатов кандидатских и докторских диссертаций.

Объем и структура диссертации

Работа изложена на 128 листах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследования, собственных наблюдений, обсуждения полученных результатов, выводов, практических предложений, списка литературы. Список используемой литературы включает 180 источников, из них 149 отечественных и 31 зарубежных авторов. Диссертация иллюстрирована 69 рисунками, из них 55 микрофотографий, 1 таблица.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа по изучению токсичности пыли свинец- и лантансодержащих люминофоров носила экспериментальный характер и была выполнена на 105 белых беспородных крысах-самцах. Протокол экспериментов в разделах выбора, содержания животных, моделирования патологических процессов и выведения их из опыта был составлен в соответствии с принципами биоэтики, правилами лабораторной практики (GLP), и в соответствии с приказом МЗ РФ № 267 от 19.06.2003, «Об утверждении правил лабораторной практики». Программа экспериментов была согласована с Локальным независимым этическим комитетом по экспертизе диссертационных исследований Ставропольской государственной медицинской академии. Возникающие у лабораторных животных изменения сопоставляли с известными показателями нормы (Трахтенберг И.М. с соавт., 1991). Отбор и содержание животных, формирование групп проводилось по общепринятым схемам (Западнюк И.П. с соавт., 1962).

Хроническая ингаляционная экспозиция пылью люминофоров, содержащих фталат свинца и лантан, осуществлялась в вертикальных камерах по 4 часа 6 раз в неделю в малой, средней и большой концентрациях. Концентрации и дисперсность пыли в камерах определялись по стандартным методикам (ГОСТ 12.1.005.-76). Данный режим затравки обусловлен тем, что длительность воздействия при постановке хронического эксперимента должна быть соизмерима с продолжительностью жизни животного. При этом в соответствии с рекомендациями длительность эксперимента составляла 10% от продолжительности жизни животного, что считается достаточным для выявления признаков интоксикации (Саноцкий И.В., 1970). Таким образом, с учетом средней продолжительности жизни крысы в 3-4 года, продолжительность хронического эксперимента составляла 4 месяца, что составило первую серию опытов. После прекращения введения веществ часть животных наблюдалась еще один месяц - вторая серия опытов. Суммарная продолжительность хронического эксперимента составляла до пяти месяцев (таб.1).

Таблица 1

Схема проведения эксперимента

Группа	Срок эксперимента	Вещество	Концентрация вещества	Количество животных
1	5 месяцев	контроль	контроль	9
2	4 месяца	Фталат свинца	0,5 мг/м3 (Малая концентрация)	8
3	4+1 месяца	Фталат свинца	0,5 мг/м3 (Малая концентрация)	8
4	4 месяца	Фталат свинца	5 мг/м3 (Средняя концентрация)	8
5	4+1 месяца	Фталат свинца	5 мг/м3 (Средняя концентрация)	8
6	4 месяца	Фталат свинца	50 мг/м3(Большая концентрация)	8
7	4+1 месяца	Фталат свинца	50 мг/м3(Большая концентрация)	8
8	4 месяца	Лантан	0,5 мг/м3 (Малая концентрация)	8
9	4+1 месяца	Лантан	0,5 мг/м3 (Малая концентрация)	8
10	4 месяца	Лантан	5 мг/м3 (Средняя концентрация)	8
11	4+1 месяца	Лантан	5 мг/м3 (Средняя концентрация)	8
12	4 месяца	Лантан	50 мг/м3(Большая концентрация)	8
13	4+1 месяца	Лантан	50 мг/м3(Большая концентрация)	8
Всего				105

По завершении эксперимента животные взвешивались, забивались декапитацией под эфирным наркозом. Кусочки печени подвергалась морфологическому исследованию после предварительной фиксации в формалине, с последующей заливкой в парафин. Парафиновые срезы толщиной 5-7 мкм для изучения общей структуры печени окрашивали гематоксилином и эозином, для выявления соединительной ткани по Ван-Гизон, по методу Маллори, по Массону (Меркулов Г.А., 1969), а также проводили гистохимическую ШИК-реакцию на гликоген, липиды определяли при помощи окраски суданом черным по Мак-Манусу (Пирс Э, 1962). При визуальной оценке изучали не менее 5 срезов у каждого животного.

Морфометрическое исследование было проведено в соответствии с принципами системного количественного анализа (Автандилов Г.Г., 1990) с использованием программы ВидеоТест - Морфология 5.0, являющегося частью аппаратного программного комплекса ВидеоТест. В состав комплекса входит специализированное оборудование (система ввода, микроскоп «Jenoptic» (Германия) с цифровой видеокамерой «Olympus» (Япония), персональный компьютер) и программное обеспечение ВидеоТест - Морфология 5.0.

Свечение частиц люминофоров выявляли с помощью люминесцентного микроскопа Люмам Р-8 с фильтрами ЖС-18, СЗС 24-4, СС 15-2. Микрофотографирование производили с помощью фотоаппарата «Nikon».

При морфометрическом исследовании измеряли и рассчитывали следующие параметры: диаметр центральных вен, количество двуядерных гепатоцитов, площадь ядер гепатоцитов, высоту эпителия желчных протоков, среднюю площадь перипортальных инфильтратов, количество лимфоцитов в инфильтратах.

Статистическая обработка данных морфометрического исследования была проведена с использованием лицензированных пакетов программ «Statistica for Windows V 6.0», «Statgraf-2007», «Biostat - 2007» на персональном компьютере Pentium-IV, при использовании стандартных установочных комбинаций и программно-аналитических пакетов. Для каждого параметра вычисляли среднюю величину (М) и стандартную ошибку среднего (m). Характеристики выборок приведены в соответствии с Mm, и расчетам ошибок и отклонений средних величин (д, «правило трех сигм»). Значимость различий средних величин определялась на основании t-критерия Стьюдента с уровнем высокой степени достоверности при р<0,001; средней степени достоверности при р<0,01; низкой степени достоверности при р<0,05. Все полученные в ходе исследования данные являются статистически достоверными и репрезентативными, как с позиций доказательной медицины, так и с позиции аналитического морфо-функционального анализа.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Определение массы тела экспериментальных животных показало, что в первой серии опытов она увеличивается соответственно концентрациям фталата свинца и лантана и достигает значимости при воздействии больших концентраций. Во второй серии опытов при ингаляции фталатом свинца масса животных достоверно увеличивается при воздействии большой концентрации, при ингаляции лантаном изменения незначительны (таб. 2).

Таблица 2

Масса тела (г) экспериментальных животных

Группа	Первая серия опытов	Вторая серия опытов
	Фталат свинца	Лантан	Фталат свинца	Лантан
контроль	196,0±7,4	196,0±7,4	196,0±7,4	196,0±7,4
малая концентрация	205,8±6,7	201,3±6,4	192,7±5,3	182,3±7,7
средняя концентрация	231,6±6,1*	211,9±9,5	203,6±5,0	193,2±8,1
большая концентрация	262,8±7,7*	239,5±3,2*	235,8±9,6*	200,2±6,2

Примечание: достоверность различий * - при р<0,05

При микроскопическом исследовании печени экспериментальных животных выявлено, что дольчатое и балочное строение органа во всех исследуемых группах сохранено.

При ингаляции фталатом свинца частицы люминофора, выявляющиеся с помощью люминесцентной микроскопии, находились в стенках сосудов, в окружающей соединительной ткани, синусоидных капиллярах, звездчатых макрофагах, гепатоцитах. Увеличение их количества наблюдалось при ингаляции большими концентрациями. Надо отметить, что частицы фталата свинца более крупные, они, очевидно, склеиваются макрофагами. Способность свинца накапливаться в структурах печени отмечена рядом исследователей (Герасименко Т.И. с соавт., 2000; Луговской С.П. с соавт., 2002, 2004; Гордиенко В.В. с соавт., 2006; Мукашева М.А. с соавт., 2006).

В первой серии опытов в результате токсического воздействия фталата свинца в печени наблюдались сосудистые нарушения, которые прогрессировали с увеличением концентрации вещества. Нарушение кровообращения в печени обнаружены рядом исследователей при воздействии различных соединений свинца (Захлебаева В.В. с соавт., 2006; Shalan Mostafa M.G. et al., 2005).

Наблюдалось расширение, полнокровие междольковых артерий и вен, синусоидных капилляров, центральных и поддольковых собирательных вен. Выявлялось утолщение стенок сосудов за счет гипертрофии эндотелиальных и гладкомышечных клеток, отека и разрыхления соединительнотканных оболочек, в мелких артериях наблюдались явления гиалиноза.

При количественном исследовании было выявлено увеличение диаметра центральных вен при ингаляции фталатом свинца в малой концентрации - 4897,4±474,7 мкм (р<0,05), средней - 5229,2±658,1 мкм (р<0,05) и большой -5429,1±547,9 мкм (р<0,05) по сравнению с контролем - 3507,0±472,6 мкм.

Однослойный кубический эпителий желчных протоков характеризовался ядерным полиморфизмом с явлениями пролиферации в подлежащую соединительную ткань, причиной которой может служить стимуляция эпителия солями желчных кислот. При этом пролиферация протоков в свою очередь ведет к внутрипеченочной обструкции желчевыводящих путей, способствуя нарастанию холестаза (Черненко Н.В., 2008).

В области триад, вокруг центральных и поддольковых собирательных вен выявлялись полиморфноцитарные инфильтраты, состоящие из лимфоцитов, макрофагов с частицами фталата свинца, единичных нейтрофилов, плазматических клеток и эозинофилов. Это свидетельствует о развитии воспалительных изменений в тканях печени, вовлечении в них клеточных элементов крови и рыхлой волокнистой соединительной ткани (Маянский А.Н. с соавт., 1983).

При количественном исследовании наблюдалось увеличение средней площади перипортальных инфильтратов в малой концентрации - 1340,4±288,9 мкм2 (р<0,01), средней - 1873,3±471,5 мкм2 (р<0,01) и большой -2881,4±627,8 мкм2 (р<0,001) по сравнению с контролем - 574,9±125,3 мкм2. Нами установлено, что преобладающими клетками центральных инфильтратов являлись лимфоциты, перипортальных - лимфоциты и макрофаги. Количество лимфоцитов достоверно повышалось при ингаляционном воздействии фталата свинца в средней концентрации - 1688,324,25 (р<0,001) и большой -2414,576,8 (р<0,001) по сравнению с контролем - 479,121,63.

В области триад происходило образование коллагеновых волокон за счет фибробластов, расположенных в междольковой соединительной ткани. Уже при ингаляции малыми концентрациями наблюдалось образование тонких фибрилл, из которых формировались коллагеновые волокна. Нередко происходило врастание коллагеновых волокон внутрь долек печени, более выраженное при воздействии больших концентраций люминофора. Между пучками располагались фиброциты. Коллагеновые волокна также выявлялись по ходу стенок расширенных синусоидных капилляров, особенно при воздействии больших концентраций. Обнаруживались гипертрофированные звездчатые макрофаги с частицами фталата свинца, что является результатом активного фагоцитоза и связано с усиленной работой печени по утилизации токсических веществ и продуктов распада клеточных структур.

Токсическое воздействие люминофора и сосудистые изменения в печени привели к воспалительным и деструктивным изменениям в ее паренхимe. В гепатоцитах выявлялись зернистая, гидропическая, мелкокапельная жировая дистрофии (Захлебаева В.В., 2006; Shalan Mostafa M.G., et al; 2005), которые были более выражены при воздействии больших концентраций фталата свинца. Отмечалось неравномерное распределение гликогена в печеночных дольках (Лебедев С.В. с соавт., 2008).

В паренхиме печени определялись очаговые некрозы гепатоцитов, располагающиеся большей частью на периферии классических печеночных долек. Ткани перипортальных участков печени инфильтрированы лимфоцитами, макрофагами с частицами фталата свинца, тучными клетками, с преобладанием лимфоцитов и макрофагов. Отмечалась выраженная макрофагальная реакция. Активация, пролиферация и увеличение числа этих клеток происходит за счет миграции их из сосудов и может являться одним из звеньев компенсаторно-восстановительных реакций тканей печени.

Наряду с деструктивными изменениями гепатоцитов, происходили и регенераторные процессы, характеризующиеся гипертрофией гепатоцитов, а также возрастанием размеров их ядер, увеличением количества двуядерных клеток, которое достигало значимых различий при ингаляции фталатом свинца в средней концентрации - 134,212,12 (р<0,001) и большой - 160,182,25 (р<0,001) по сравнению с контролем - 72,120,19.

Изменения морфометрических показателей при ингаляционном воздействии фталата свинца в первой серии опытов отражены в табл. 3.

Таблица 3

Морфометрические изменения печени крыс при воздействии фталата свинца в первой серии опытов

Характеристика экспериментальных серий	Концентрации вводимых веществ
	Контроль	Малая концентрация (4 месяца)	Средняя концентрация (4 месяца)	Большая концентрация (4 месяца)
Диаметр центральной вены, мкм	3507,0±472,6	4897,4±474,7*	5229,2±658,1*	5429,1±547,9*
Количество двуядерных гепатоцитов, на 100 000 мкм2	72,120,19	83,140,35	134,212,12 *** & &&	160,182,25 *** # # # +++
Площадь ядер гепатоцитов, мкм2	29,721,32	30,521,67	31,681,04	32,441,11
Высота эпителия желчных протоков, мкм	4,610,16	4,910,22	5,010,16	5,650,23
Средняя площадь перипортальных инфильтратов, мкм2	574,9±125,3	1340,4±288,9**	1873,3±471,5**	2881,4±627,8*** +
Количество лимфоцитов в инфильтратах, на 100 000 мкм2	479,121,63	523,641,78	1688,324,25 *** & &&	2414,576,84 *** # # +++

Примечание: достоверность различий (* - при р<0,05; **- при р <0,01;*** р <0,001) между контролем и группами; ( # #- при р <0,01; # # # р<0,001) между большой и средней концентрациями; (+ - при р<0,05; +++ - р<0,001) между большой и малой концентрациями ; (& && - при р<0,001 ) между средней и малой концентрациями

Во второй серии опытов изменения в печени животных несколько уменьшались по сравнению с предыдущей серией, наступал период относительной стабилизации морфологических изменений. Отмечалось некоторое восстановление микроциркуляции и морфологических структур в дольке печени. Однако по сравнению с контролем эти изменения были значительными.

Количественный анализ диаметров центральных вен выявил достоверное увеличение показателя в средней концентрации - 4900,6±520,6 мкм (р<0,05) и большой - 5128,2±481,9 мкм (р<0,05) по сравнению с контролем - 3507,0±472,6 мкм.

Вокруг сосудов триад и центральных вен, несмотря на прекращение ингаляции фталатом свинца, сохранялись полиморфноцитарные инфильтраты. Средняя площадь перипортальных инфильтратов достоверно увеличилась при воздействии фталата свинца в средней концентрации - 1654,3±498,2 мкм2 (р<0,01) и большой - 2500,1±548,3 мкм2 (р<0,001) по сравнению с контролем - 574,9±125,3 мкм2.

В количественном отношении в инфильтратах преобладали лимфоциты, количество которых значимо увеличивалось при воздействии средней концентрации - 1597,41±3,81 (р<0,001) и большой - 2057,16±4,82 (р<0,001) по сравнению с контролем - 479,121,63.

Обнаруженные признаки дистрофических изменений в гепатоцитах носили менее выраженный характер по сравнению с предыдущей серией опытов. Наряду с этим, нами были отмечены признаки регенераторной активности в виде гипертрофии клеток, увеличения размеров их ядер и заметного увеличения числа двуядерных гепатоцитов, количество которых достигало значимых различий в средней концентрации - 140,51±1,42 (р<0,001) и большой - 168,61±1,81 (р<0,001) по сравнению с контролем - 72,120,19.

Несмотря на прекращение ингаляции, в стенках сосудов, в гепатоцитах, звездчатых макрофагах выявлялись частицы фталата свинца.

Изменения морфометрических показателей при ингаляционном воздействии фталата свинца во второй серии опытов отражены в табл.4.

Таблица 4

Морфометрические изменения печени крыс при воздействии фталата свинца во второй серии опытов

Характеристика экспериментальных серий	Концентрации вводимых веществ
	Контроль	Малая концентрация (4+1 месяца)	Средняя концентрация (4+1 месяца)	Большая концентрация (4+1 месяца)
Диаметр центральной вены, мкм	3507,0±472,6	4354,4±380,1	4900,6±520,6*	5128,2±481,9*
Количество двуядерных гепатоцитов, на 100 000 мкм2	72,120,19	90,21±0,24	140,51±1,42 *** & &&	168,61±1,81*** ###+++
Площадь ядер гепатоцитов, мкм2	29,721,32	31,98±1,21	32,41±1,01	34,25±1,12
Высота эпителия желчных протоков, мкм	4,610,16	4,74±0,14	4,94±0,16	5,21±0,22
Средняя площадь перипортальных инфильтратов, мкм2	574,9±125,3	1100,1±250,4	1654,3±498,2 **	2500,1±548,3 *** +
Количество лимфоцитов в инфильтратах, на 100 000 мкм2	479,121,63	505,15±2,11	1597,41±3,81 *** & &&	2057,16±4,82 *** +++

Примечание: достоверность различий (* - при р<0,05; **- при р<0,01;*** р<0,001) между контролем и группами; (# # # р<0,001) между большой и средней концентрациями; (+ - при р<0,05; +++ - р<0,001) между большой и малой концентрациями; (& && - при р<0,001 ) между средней и малой концентрациями

При ингаляционном воздействии лантана в первой серии опытов в печени отмечались признаки нарушения кровообращения в виде полнокровия сосудов, стаза, иногда с явлениями гиалиноза в мелких артериях, которые прогрессировали соответственно концентрации вещества. Частицы люминофора выявлялись в стенках сосудов, в гепатоцитах, макрофагах, что подтверждалось при люминесцентной микроскопии. Способность лантана накапливаться в структурах печени отмечена рядом исследователей (Жилсараева Д.М. с соавт., 2005; Журба О.М. с соавт., 2005; Спасский С.С., 1974). Междольковые желчные протоки выстланы однослойным эпителием с крупными гипертрофированными, полиморфными ядрами. Наблюдались явления пролиферации эпителия желчных протоков в подлежащую соединительную ткань.

При морфометрическом исследовании диаметров центральных вен обнаружено достоверное увеличение при воздействии лантана в большой концентрации - 4820,1±201,2 мкм (р<0,05) по сравнению с контролем - 3507,0±472,6 мкм. В области триад, центральных и поддольковых вен наблюдаются полиморфноцитарные инфильтраты, состоящие из лимфоцитов, макрофагов с частицами лантана, немногочисленных эозинофилов и плазматических клеток. Вокруг инфильтратов выявляются фибробласты, продуцирующие коллагеновые волокна. Происходит увеличение средней площади перипортальных инфильтратов, достигающих максимальных различий при воздействии больших концентраций лантана - 2509,4±697,1 мкм2 (р<0,001) по сравнению с контролем -574,9±125,3 мкм2. Преобладающими клетками этих инфильтратов были лимфоциты.

В гепатоцитах выявлялись зернистая, гидропическая и мелкокапельная жировая дистрофии (Зуев М.Г. с соавт., 2002), резко выражен дискариоз. На периферии долек встречались гипертрофированные гепатоциты, цитоплазма их нередко выглядела оптически пустой. В дольках печени наблюдалось уменьшение количества гликогена с неравномерным его распределением (Жилсараева Д.М. с соавт., 2005). Определялись очаговые некрозы гепатоцитов, особенно на периферии печеночных долек. Наблюдались участки врастания коллагеновых волокон в места гибели гепатоцитов, внутри долек обнаруживались очаговые лимфоцитарные инфильтраты.

Обнаруженные нами морфологические изменения в печени при хроническом ингаляционном воздействии лантана противоречат имеющимся данным ряда исследователей, указывающих на отсутствие изменений в тканях печени при воздействии редкоземельных металлов (Зуев М.Г. с соавт., 2002; Мезенцева Н.В. с соавт., 1964). Наряду с дистрофическими изменениями гепатоцитов, происходили и регенераторные процессы. Количество двуядерных гепатоцитов при воздействии лантана достоверно увеличивалось по сравнению с контролем - 72,120,19 в малой концентрации - 120,150,58 (р<0,001), средней - 129,240,45 (р<0,001) и большой - 131,270,38 (р<0,001). Также наблюдалось увеличение площадей ядер гепатоцитов при воздействии малой концентрации - 40,071,44 мкм2 (р<0,01), средней - 41,981,52 мкм2 (р<0,01) и большой - 44,471,95 мкм2 (р<0,01) по сравнению с контролем - 29,721,32 мкм2. Изменения морфометрических показателей при ингаляционном воздействии лантана в первой серии опытов отражены в табл.5.

Таблица 5

Морфометрические изменения печени крыс при воздействии лантана

в первой серии опытов

Характеристика экспериментальных серий	Концентрации вводимых веществ
	Контроль	Малая концентрация (4 месяца)	Средняя концентрация (4 месяца)	Большая концентрация (4 месяца)
Диаметр центральной вены, мкм	3507,0±472,6	3421,1±610,8	4371,4±648,1	4820,1±201,2 * +
Количество двуядерных гепатоцитов, на 100 000 мкм2	72,120,19	120,150,58***	129,240,45***	131,270,38***
Площадь ядер гепатоцитов, мкм2	29,721,32	40,071,44**	41,981,52**	44,471,95**
Высота эпителия желчных протоков, мкм	4,610,16	4,930,16	4,980,15	5,170,15
Средняя площадь перипортальных инфильтратов, мкм2	574,9±125,3	906,2±256,2	934,2±225,4	2509,4±697,1 *** # +
Количество лимфоцитов в инфильтратах, на 100 000 мкм2	479,121,63	713,122,34**	809,213,22**	1206,184,25 *** # # # +++

Примечание: достоверность различий (* - при р<0,05; **- при р<0,01;*** р<0,001) между контролем и группами; (# - при р<0,05; # # # р<0,001) между большой и средней концентрациями; (+ - при р<0,05; +++ - р<0,001) между большой и малой концентрациями

Морфологические изменения в печени во второй серии опытов по сравнению с предыдущей были менее выражены. Несмотря на прекращение ингаляции лантаном, в сосудистой системе печени сохранялось расширение просветов сосудов, диаметры центральных вен достоверно увеличивались и достигали различий при воздействии большой концентрации - 4600,1±198,4 мкм (р<0,05) по отношению к контролю - 3507,0±472,6 мкм.

Вокруг сосудов триад, центральных и поддольковых вен сохранялись полиморфноцитарные инфильтраты, состоящие из лимфоцитов, макрофагов с частицами лантана, немногочисленных нейтрофилов и плазматических клеток. Несмотря на прекращение ингаляции лантаном, размеры инфильтратов в перипортальной области достоверно увеличивались в большой концентрации - 1905,7±694,2 мкм2 (р<0,01) по сравнению с контролем - 574,9±125,3 мкм2. В области триад выявлялись коллагеновые волокна, которые продолжают продуцировать фибробласты. В гепатоцитах сохранялись признаки дистрофических изменений, менее выраженных по сравнению с предыдущей серией опытов. Также в паренхиме печени возникали репаративно-восстановительные процессы, выражающиеся в гипертрофии гепатоцитов, увеличении диаметров их ядер, числа двуядерных клеток.

При количественном морфологическом исследовании обнаружено значимое увеличение числа двуядерных клеток при воздействии малой концентрации - 129,06±0,61 (р<0,01), средней - 136,03±0,54 (р<0,001) и большой - 139,01±0,48 (р<0,001) по сравнению с контролем - 72,120,19. Также выявлено увеличение площадей ядер гепатоцитов в малой концентрации 43,12±1,21 мкм2 (р<0,001), средней 45,78±1,32 мкм2 (р<0,001) и большой 48,51±1,42 мкм2 (р<0,001) по сравнению с контролем - 29,721,32 мкм2.

Изменения морфометрических показателей при ингаляционном воздействии лантана во второй серии опытов отражены в табл.6.

Таблица 6

Морфометрические изменения печени крыс при воздействии лантана

во второй серии опытов

Характеристика экспериментальных серий	Концентрации вводимых веществ
	Контроль	Малая концентрация (4+1 месяца)	Средняя концентрация (4+1 месяца)	Большая концентрация (4+1 месяца)
Диаметр центральной вены, мкм	3507,0±472,6	3620,3±598,4	3800,2±612,6	4600,1±198,4*
Количество двуядерных гепатоцитов, на 100 000 мкм2	72,120,19	129,06±0,61 ***	136,03±0,54 ***	139,01±0,48 ***
Площадь ядер гепатоцитов, мкм2	29,721,32	43,12±1,21 ***	45,78±1,32 ***	48,51±1,42 ***
Высота эпителия желчных протоков, мкм	4,610,16	4,68±0,15	4,71±0,15	4,82±0,14
Средняя площадь перипортальных инфильтратов, мкм2	574,9±125,3	814,3±240,4	848,2±232,5	1905,7±694,2 ** +
Количество лимфоцитов в инфильтратах, на 100 000 мкм2	479,121,63	700,32±2,91**	795,12±3,45**	1104,84±5,23 *** ## ++

Примечание: достоверность различий (* - при р<0,05; **- при р<0,01;*** р<0,001) между контролем и группами; ( # #- при р<0,01) между большой и средней концентрациями; (+ - при р<0,05; ++- при р<0,01) между большой и малой концентрациями

Проведенные нами морфологические исследования ингаляционного действия люминофоров, содержащих фталат свинца и лантан, в хроническом эксперименте показали, что оба вещества оказывают токсическое действие на печень, выражающиеся в изменении структуры органа, причем более выраженные изменения в тканях печени наблюдались при ингаляционном воздействии фталата свинца. Это напрямую связано с токсическим эффектом свинца и его выраженным кумулятивным действием (Бандман А.Л., 1988; Герасименко Т.И. с соавт, 2000; Мукашева М.А. с соавт., 2006), которое напрямую зависит от концентрации веществ. Что касается лантана, то мнения исследователей в этом вопросе не однозначны. В литературе имеются данные как о его малой токсичности со слабовыраженным кумулятивным действием (Спасский С.С. 1974; Журба О.М. соавт., 2005), так и о выраженном цитотоксическом действии на печень (Жилсараева Д.М. с соавт., 2005), что нашло подтверждение в нашем исследовании.

Полученные нами новые данные о морфологических изменениях в печени через 30 дней после прекращения ингаляции люминофорами показали, что частицы фталата свинца и лантана кумулируются в структурах печени, оказывая токсическое действие, выражающиеся в изменении структуры печени.

Результаты проведенных нами исследований показали, что при воздействии люминофоров на печень происходит процесс формирования коллагеновых волокон. Известно, что в условиях хронического действия токсических веществ, процессы коллагенообразавания связаны с активацией матрикспродуцирующих клеток в определенных участках роста соединительной ткани печени, которыми являются портальная зона, область центральной вены и пространство Диссе (Непомнящих Г.И. с соавт., 2006), что нашло подтверждение в нашем исследовании. Способностью формировать коллагеновые волокна в патологических условиях обладают не только фибробласты, но и миофибробласты портальных трактов, гладкомышечные клетки сосудов, эндотелиальные клетки синусоидов, звездчатые макрофаги, перисинусоидные клетки, которые могут дифференцироваться в миофибробластоподобный фенотип. Они являются доминирующим при продукции компонентов экстрацеллюлярного матрикса (Юрина Н.А. с соавт., 1990; Калашникова М.М., 2000; Мичурина С.В. с соавт., 2000). Вместе с тем и повреждение гепатоцитов приводит к началу фиброгенеза в печени, которое ведет к мобилизации лейкоцитов и активации печеночных макрофагов с последующим выделением цитокинов и активирующих факторов. Печеночные макрофаги, по-видимому, являются первичными клетками-мишенями при инициации воспаления (Ильин Д.А. с соавт., 2003; Козвонин В.А. с соавт., 2004).

Заслуживает внимания тот факт, что, несмотря на прекращение ингаляции люминофорами, продолжается процесс образования коллагеновых волокон в области центральных вен, по ходу синусоидных капилляров, и особенно в области триад, однако по сравнению с 4 месяцами ингаляции люминофорами наблюдается уменьшение коллагеновых волокон. В литературе имеются данным об уменьшении коллагеновых волокон по ходу синусоидов, после прекращения введения токсического вещества, за счет резорбции их макрофагами (Калашникова М.М., 2000; Геренг Е.Л., 2004). Таким образом, наши данные могут использоваться как ранние прогностические признаки вероятности развития фиброза.

ВЫВОДЫ

Морфологические изменения в печени при хроническом ингаляционном воздействии фталата свинца и лантана проявляются в виде нарушений кровообращения, прогрессирующих соответственно концентрациям веществ. Происходит максимальное увеличение диаметров центральных вен по сравнению с контролем - 3507,0±472,6 мкм при воздействии больших концентраций фталата свинца - 5429,1±547,9 мкм (р<0,05) и лантана 4820,1±201,2 мкм (р<0,05),

Токсическое воздействие люминофоров и сосудистые нарушения в печени приводят к развитию зернистой, гидропической, жировой дистрофий гепатоцитов, вплоть до образования очаговых некрозов. Выраженные морфологические изменения обнаруживаются при воздействии больших концентраций фталата свинца по сравнению с лантаном.

Во всех экспериментальных группах первой серии опытов в области центральных, поддольковых вен, перипортальной зоне, внутри долек печени развивается воспаление, формируются перипортальные полиморфноцитарные инфильтраты. Размеры перипортальных инфильтратов увеличиваются и достигают максимальных значений при воздействии больших концентраций фталата свинца - 2882,4±627,8 мкм2 (р<0,001) и лантана - 2509,4±697,1 мкм2 (р<0,001) по сравнению с контролем - 574,9±125,3 мкм2. Отмечаются явления фиброза, особенно в перипортальной зоне, более выраженные при воздействии фталата свинца.

Морфофункциональные изменения в печени через 30 дней после прекращения ингаляции люминофорами уменьшаются по сравнению с 4 месяцами затравки, но носят выраженный характер по сравнению с контролем.

Спустя 30 дней после прекращения ингаляции люминофорами вокруг центральных вен, по ходу синусоидных капилляров, на периферии печеночных долек сохраняются явления фиброза, что свидетельствует о кумулятивном и фиброгенном действии вводимых веществ, более выраженном при воздействии фталата свинца.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Полученные данные о морфофункциональных изменениях в печени при хроническом ингаляционном воздействии люминофоров, содержащих фталат свинца и лантан, могут быть использованы в уточнении вопросов патогенеза, профилактики и лечения профессиональных заболеваний печени.

2. Результаты количественного и качественного морфологического анализа могут быть использованы для улучшения качества дифференциальной диагностики при патогистологическом исследовании и для оценки состояния печени при проведении научно-исследовательских работ.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Здорнова, О.В. Сравнительная характеристика мелкоклеточных инфильтратов образующихся в печени крыс при действии на нее токсических веществ, содержащих металлы (лантан и фталат свинца) / О.В. Здорнова, Е.И. Пискарева / XIV Итоговая (межрегиональная) научная конференция студентов и молодых ученых. Тезисы докладов. // Ставрополь. - Изд.: СтГМА. - 2006. - С. 554.

2. Здорнова, О.В. Изменения в сосудах печени при воздействии токсических веществ содержащих металлы / О.В. Здорнова, Е.И. Пискарева, Г.Л. Радцева // Морфологические ведомости. - 2006. - №1-2. - С. 104-105.

3. Здорнова, О.В. Взаимоотношения между эпителием и соединительной тканью в печени в экспериментальных условиях / О.В. Здорнова, Е.И. Пискарева, Г.Л. Радцева // Научный вестник Ханты-Мансийского гос. мед. института. - 2006. - №2. - С. 43-44.

4. Здорнова, О.В. Изменения в печени крыс при воздействии малых доз лантана / О.В. Здорнова, Е.И. Пискарева, Г.Л. Радцева // Вестник Российской военно-медицинской академии. - 2008. - №3 (23). - С. 96-97.

5. Здорнова, О.В. Влияние малых доз токсических веществ на ткани печени крыс / О.В. Здорнова, Е.И. Пискарева, Г.Л. Радцева // Вопросы морфологии ХХI века. Сб. науч. трудов, посвященный 100-летию каф. мед. биол. СПбГМА им. И.И. Мечникова. - 2008. - Вып.1. - С. 136-139.

6. Здорнова, О.В. Морфо-функцианальное состояние печени спустя месяц после прекращения хронического ингаляционного воздействия фталата свинца / О.В. Здорнова, Г.Л. Радцева, Е.И. Пискарева // Однораловские морфологические чтения. - 2009. - Вып.8. - С. 268-270.

7. Здорнова, О.В. Эпителий и соединительная ткань печени при хроническом ингаляционном воздействии лантана / О.В. Здорнова, Г.Л. Радцева, Е.И. Пискарева // Морфология. - 2009. - №4. - Т. 136. - С. 62.

8. Радцева, Г.Л. Эпителиальные ткани в экспериментальных условиях / Г.Л. Радцева, О.В. Здорнова, Е.И. Пискарева // Морфология. - 2009. - №4. - Т. 136. - С. 120.

Размещено на Allbest.ru

...