Вікові особливості впливу гіпергідратації важкого ступеня на ультраструктуру печінки щурів

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Вікові особливості впливу гіпергідратації важкого ступеня на ультраструктуру печінки щурів

Бумейстер В.І., Кіптенко Л.І., Болотна І.В., Федонюк Л.Я. Каф. анатомії людини медичного інституту Сумського державного університету

Резюме

У дослідах на білих лабораторних щурах-самцях молодого, зрілого та старечого віку вивчали вплив загальної гіпергідратації організму важкого ступеня на мікроскопічну будову печінки.

Ключові слова: Гіпергідратація, гепатоцити, дистрофія, некробіоз, мікроциркуляція.

Резюме

В експерименте на белых лабораторных крысах-самцах молодого, зрелого и старческого возраста изучали воздействие общей гипергидратации организма тяжелой степени на микроскопическую структуру печени.

Ключевые слова: Гипергидратация, гепатоциты, дистрофия, некробиоз, микроциркуляция.

Summary

Carring out the experiments on the white breedless rats-males of the senile age we have studied the influence of the general hyperhydration of the organism of slight, mild and severe degrees on the histological structure of hypatocytes.

Key words: Hyperhydration, hepatocytes, dystrophia, necrobiosis, microcirculation.

Актуальність вивчення структурних змін печінки щурів молодого, зрілого та старечого віку за дії гіпергідратації важкого ступеня не викликає ніяких сумнівів, оскільки в теперішній час різко зросла кількість хворих з патологією серцево-судинної, сечової та ендокриної систем, які супроводжуються затримкою води в організмі та викликають гіпергідрію [2, 5, 15, 16]. В таких умовах дуже важливим є дослідження структурних змін печінки як центрального органа знешкодження токсичних сполук, регуляції та інтеграції міжорганного обміну речовин. Наявність у печінці різних метаболічних зв'язків, характерних для синтезу та розпаду багатьох біологічно активних речовин, участь у компенсаторно-пристосувальних процесах обумовлює необхідність вивчення її в умовах гіпергідратаційних порушень водно-сольового обміну організму. У сучасній літературі достатньо широко висвітлені особливості, характер та механізм взаємодії різних хімічних забруднювачів навколишнього середовища та їх вплив на печінку [1, 7, 12, 14, 17]. Однак майже відсутні відомості про реакцію печінки на гіпергідратаційні порушення водно-сольового обміну організму, які можуть бути спричинені також і за дії різноманітних чинників навколишнього середовища в несприятливих екологічних умовах сьогодення.

Мета роботи. В умовах експерименту вивчити структурну перебудову печінки щурів молодого, зрілого та старечого віку за дії гіпергідратаційних порушень водно-сольового обміну організму важкого ступеня.

Експеримент проводився на білих лабораторних щурах-самцях 4-, 8- та 20-місячного віку масою відповідно 90-120, 150-180 та 220-250г, які знаходилися в стаціонарних умовах віварію. Досліди проводилися згідно до "Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных" [10, 11].

Усі тварини зазначеного віку були розподілені на 4 групи по 10 щурів в кожній: І група - інтактні, які знаходились в умовах віварію на звичайному питному режимі, ІІ група - молоді щури, що отримували вплив гіпергідратації важкого ступеня, ІІІ та ІV групи - відповідно тварини зрілого та старечого віку, що також мали вплив сублетальної гіпергідрії.

Моделювання гіпергідрії важкого ступеня у молодих щурів здійснювалося шляхом введення в шлунок через зонд 10 мл дистильованої води 3 рази на добу протягом 15 днів, а у щурів зрілого та старечого віку - протягом 25 днів. Усім тваринам експериментальної серії для запобігання фізіологічної підтримки водного гомеостазу та досягнення необхідного ступеня гіпергідратації вводили синтетичний аналог АДГ (вазопресину) - мінірин ("Феррінг фармасьютікалз", Нідерланди), який вводився щурам у шлунок через зонд разом з питною водою 2 рази на добу в дозі 0,01 мг протягом всього експерименту [9]. Для підтвердження ступеня отриманої гіпергідратаціїї проводили антипіринову пробу за Берхіним-Івановим. За цією методикою щурам внутрішньоочеревинно було введено 0,03г антипірину у вигляді 5% розчину. Через 3 години після введення препарату брали 1 мл крові з хвостової вени і досліджували в ній концентрацію антипірину. Підвищення антипірину в крові до 5% визначає легкий, від 5 до 8% - середній, а від 8 до 15% і більше вказує на важкий (сублетальний) ступінь гіпергідратації [4].

Для електронно-мікроскопічного дослідження тканину печінки розміром 1 мм² занурювали в 1% забуферений розчин чотириокису осмію при температурі 4⁰ С. Після фіксації тканину промивали у буферному розчині Міллоніга і проводили дегідратацію в спиртах зростаючої концентрації та ацетоні. Потім її укладали в суміш епоксидних смол (епон-аралдит) за загальноприйнятою методикою. Полімеризацію блоків здійснювали в термостаті при температурі 60⁰ С протягом двух діб. На ультрамікротомі УМТП-3М отримували ультратонкі зрізи, які вкладали на електролітичні сіточки, контрастували цитратом свинцю і переглядали гепатоцити та ендотеліоцити на електронному мікроскопі ЕМВ-100 БР при прискорюючій напрузі 75 кв. Збільшення вибиралося згідно з метою дослідження.

Результати дослідження та їх обговорення.

Морфологічне дослідження печінки інтактних тварин не виявило суттєвої якісної різниці в її будові у різних вікових групах. Аналіз мікроструктури печінки інтактних щурів молодого і зрілого віку свідчить про активні синтетичні процеси, які відбуваються в органі, але в групі щурів старечого віку виявлені дистрофічні порушення субмікроскопічної архітектоніки гепатоцитів, що знаходяться в межах фізіологічної компенсації і є віковими.

В клітинах печінки щурів молодого віку виявлені найбільш глибокі дистрофічні зміни, що переходять у деструктивну фазу. Спостерігається внутрішньоядерний набряк. Ядерна оболонка суттєво розпушена і має вогнища лізису. Частина хроматину знаходиться в конденсованому стані, його глибки переважно розташовані на каріолемі. Значно знижена кількість мітохондрій, вони набухлі, мають лізовані кристи і вогнища лізису зовнішніх мембран. Зменшена кількість мембран як гранулярного, так і агранулярного ретикулуму. Значно менше стає зв'язаних з мембранами рибосом, а також рибосом і полісом, які вільно розташовані в цитоплазмі. В цитоплазмі виявлено невелику кількість гранул глікогену. Отже, водне отруєння важкого ступеня у щурів молодого віку викликає мітохондріальну дисфункцію, яка тягне за собою порушення внутрішньоклітинної біоенергетики, а також зниження синтетичної та репаративної активності гепатоцитів. Структурні зміни печінкових клітин свідчать про те, що за дії сублетальної гіпергідрії на субклітинному рівні страждає в першу чергу біоенергетика, пов'язана з мітохондріями. Наслідком порушення окисно-відновних реакцій є пригнічення білковосинтетичної функції гепатоцитів [8].

В печінкових клітинах тварин зрілого віку виявлені деструкції внутрішньоклітинних мембранних комплексів. Ядерна оболонка помірно розпушена з вогнищами лізису. Мітохондрії набухлі, великих розмірів, з дезорганізованими і лізованими кристами, є вогнища лізису зовнішньої мембрани. Гранулярна ендоплазматична сітка має цистерни у вигляді електроннопрозорих вакуолей. Значно зменшена кількість рибосом, що зв'язані з мембранами ретикулуму. Пластинчастий цитоплазматичний комплекс Гольджі гіпертрофований, складається з дезорганізованих мембранних мішечків і здебільшого великих електроннопрозорих вакуолей. Спостерігається значне розширення жовчних капілярів, які практично не містять мікроворсинок. Це пряви значних порушень біоенергетичних процесів у клітині, що спричиняє зниження синтетичної і репараційної активності метаболізму органел. Отже, гіпергідрія важкого ступеня, що була змодельована на щурах 8-місячного віку, призводить до дистрофічних і деструктивних процесів в печінці тварин на органному, клітинному і субклітинному рівнях. Слід зазначити, що все ж таки ці зміни знаходяться в межах фізіологічної компенсації [6].

В гепатоцитах 20-місячних щурів ядерна оболонка розпушена, утворює неглибокі інвагінації, зустрічаються вогнища лізису. Ядерний хроматин міститься у двух формах - конденсованій і деконденсованій, який рівномірно розподілений у центральній частині ядра. Найбільших змін зазнали мітохондрії, матрикс яких електроннопрозорий і має волокнисту структуру. Кількість крист в мітохондріях значно зменшена, вони короткі та дезорганізовані. Спостерігаються мітохондрії з вогнищевим руйнуванням зовнішніх мембран і крист. Таким чином, гіпергідратація важкого ступеня у щурів старечого віку спричинила мікроциркуляторні розлади та розвиток дистрофічних змін гепатоцитів, що переходять у деструктивну фазу. Одним з провідних неспецифічних механізмів при гіпергідратаційних порушеннях водно-сольового обміну організму є активація вільнорадикального окислення ліпідів, виснаження антиоксидантних систем та зниження енергетичного забезпечення клітин у зв'язку з розвитком тканинної та циркуляторної гіпоксії, що в комплексі призводить до дистрофічних і деструктивних процесів у паренхиматозних органах [3, 13].

При ультрамікроскопічному дослідженні печінки щурів молодого, зрілого та старечого віку розкриті закономірності морфологічних змін гепатоцитів в умовах гіпергідрії важкого ступеня.

1. Гіпергідратація важкого ступеня у щурів молодого віку призводить до глибоких дистрофічних і деструктивних перетворень у печінці, що свідчить про гальмування проліферативних процесів та зрив адаптаційно-компенсаторних механізмів.

2. Структурні перетворення гепатоцитів щурів зрілого віку за дії гіпергідратації важкого ступеня характеризуються дистрофічними процесами, що переходять у деструктивну фазу.

3. У щурів старечого віку на тлі сублетальної гіпергідрії має місце перебудова субмікроскопічної архітектоніки клітин печінки з виникненням ознак деструкції їх органел, що є проявом напруженості біосинтетичних процесів на субклітинному рівні.

Отже, вважаємо доцільним подальше дослідження печінкових клітин на ультрамікроскопічному рівні за дії на організм щурів молодого, зрілого та старечого віку гіпергідратації різних ступенів, що може бути використано в наукових клінічних дослідженнях для обгрунтування комплексного лікування пацієнтів.

щур гіпергідратація деструкція гепатоцит

Список літератури

1. Алексеенко Н.А. Влияние маломинерализованных вод Украины на водно-солевой обмен в организме экспериментальных животных / Н.А. Алексеенко, С.Г. Гуща, Л.В. Тихоход // Медична реабілітація, курортологія, фізіотерапія. - 2005. - № 3. - С. 21-23.

2. Багров Я.Ю. Отёки: патогенез и клиническая физиология / Я.Ю. Багров // Нефрология. - 2001. - Т. 5, № 3. - С. 72-73.

3. Базелюк Л.Т. Функционально-метаболические изменения печени и почек при воздействии физических факторов / Л.Т. Базелюк, Р.А. Мухаметжанова // Гигиена и санитария. - 2003. - № 2. - С. 76-77.

4. Берхин Е.Б. Методы экспериментального исследования почек и водно-солевого обмена / Е.Б. Берхин, Ю.И. Иванов. - Барнаул, 1972. - 199 с.

5. Бигар П.В. Гіпертонічна хвороба ювеніального віку / Бигар П.В. - Івано-Франківськ: Вид-во Івано-Франківської медакадемії, 2000. - 211 с.

6. Геращенко С.Б. Зміни ультраструктури гепатоцитів під впливом пестициду 2,4-Д та при їх корекції глутаргіном / С.Б. Геращенко, Г.Б. Кулинич, О.І. Дєльцова // Таврический медико-биологический вестник. - 2008. - Т. 11, № 3. - С. 31-33.

7. Гурняк О.М. Вплив пестицидів на морфофункциональний стан печінки: автореф. дис. канд. біол. наук: спец. 03.00.11 / О.М. Гурняк. - К., 2005. - 20 с.

8. Дєльцова О.І. Ультрамікроскопічні зміни гепатоцитів під впливом цисплатину та при їх корекції ентеросгелем / О.І. Дєльцова, О.Р. Кушнір // Вісник морфології. - 2007. - Т. 13, № 2. - С. 248-251.

9. Дзеранова Л. Минирин в лечении водно-электролитных нарушений / Л. Дзеранова // Врач. дело. - 2003. - №6. - С. 47-51.

10. Закон України "Про захист тварин від жорстокого поводження " від 21.02.2006 р., № 3447.

11. Западнюк И.П. Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте / Западнюк И.П. - К.: Выща школа, 2003. - 350 с.

12. Захлєбаєва В.В. Морфофункціональні зміни печінки тварин за дії іонізуючого випромінювання і солей важких металів / В.В. Захлєбаєва // Таврический медико-биологический вестник. - 2006. - Т. 9, № 3. - С. 66-69.

13. Коршун М.М. Закономірності вільно радикального окислення та енергетичного обміну в життєво важливих органах експериментальних тварин при тривалій поєднаній дії малих доз іонізуючої радіації та хімічних забруднювачів грунту / М.М. Коршун, Н.А. Колесова, І.І. Ткаченко // Современные проблемы токсикологии. - 2001. - №1. - С. 32-38.

14. Луговской С.П. Накопление и распределение свинца в ультраструктурах гепатоцитов крыс / С.П. Луговской // Сучасні проблеми токсикології. - 2004. - № 1. - С. 42-47.

15. Старкова Н.Т. Клиническая эндокринология / Старкова Н.Т. - "Питер", 2002. - 329 с.

16. Guido M. Hepatitis C virus serotypes and liver pathology / M. Guido, M. Rugge, S.N. Thung // Liver. - 2001. - Vol. 16, № 6. - P. 353-357.

17. Vaziri N.D. Effects of lead on nitric oxide synthase expression in coronary endotheliae cells role of superozide / N.D. Vaziri, Y. Ding // Hypertension. - 2001. - Vol. 37. - P. 223-226.

Размещено на Allbest.ru