Ремоделювання яєчників щурів за умов уведення розчинів важких металів

Вплив низьких доз ацетату свинцю до зменшення кількості примордіальних фолікулів при збільшенні атретичних, передчасного регресу жовтих тіл. Біобезпечні наночастинки металів в медицині. Наночастинки срібла: антибактеріальні та антифунгальні властивості.

Рубрика Медицина
Вид статья
Язык украинский
Дата добавления 05.11.2020
Размер файла 1,8 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Ремоделювання яєчників щурів за умов уведення розчинів важких металів

Ірина Колосова

Вплив низьких доз ацетату свинцю призводив до зменшення кількості примордіальних фолікулів при збільшенні атретичних, передчасного регресу жовтих тіл. За поєднаного введення ацетату свинцю й цитрату срібла кількісний склад основних компонентів яєчників - фолікулів і жовтих тіл - наближено до показників норми.

Ключові слова: ацетат свинцю, репродуктивна система, яєчники, фолікули, жовті тіла.

Колосова Ирина. Ремоделирование яичников крыс при введении растворов тяжелых металлов. Экспериментально исследовали изменения основных структурных элементов яичников в условиях изолированного введения низких доз ацетата свинца и его комбинации с цитратом серебра, полученного с использованием аквананотехнологий. Крыс разделено на три группы: экспериментальная № 1 - животные, которым вводили раствор ацетата свинца в дозе 0,05 мг / кг, n = 8; экспериментальная № 2 - животные, которым вводили раствор ацетата свинца в дозе 0,05 мг / кг с раствором цитрата серебра в дозе 2 мкг / кг, n = 8; группа № 3 - контрольная, животные, получавшие дистиллированную воду, n = 8. В каждой группе беременные самки разделены в зависимости от стадии, на которой планировалось извлекать плоды и яичники для дальнейших исследований, на три подгруппы: самки со сроком беременности 12, 16 и 20 суток.

Анализ результатов показал, что изолированное введение ацетата свинца приводит к уменьшению количества примордиальных фолликулов при увеличении атретических, преждевременному регрессу желтых тел. В результате комбинированного воздействия раствора ацетата свинца с цитратом серебра наблюдалось увеличение количества желтых тел и примордиальных фолликулов при уменьшении атретических, что свидетельствует о снижении негативного действия ацетата свинца на морфофункциональное состояние яичников крыс в эксперименте.

Ключевые слова: ацетат свинца, репродуктивная система, яичники, фолликулы, желтые тела.

Kolosova Iryna. Remodeling of the Ovaries of the Rats by the Infusion of Heavy Metals. Experimentally we investigated the changes of the main structural elements of the ovaries in conditions of isolated administration of low doses of lead acetate and combined with silver citrate prepared using aquananotechnology. Rats were divided into three groups: an experimental group №1 - animals that received lead acetate at a dose of 0.05 mg / kg, n = 8; experimental group № 2 -animals that received lead acetate at a dose of 0.05 mg / kg with a solution of silver citrate in a dose of 2 mcg / kg, n = 8; group № 3 - control, animals that received distilled water, n = 8 each group, pregnant females are divided depending on the stage on which the planned and ovaries fruit extract for further research into 3 groups: females with gestation 12, 16 and 20 days.

Analysis of the results showed that the introduction of insulated lead acetate lead to a decrease in the number of primordial follicles by increasing atresial, premature regression of corpora lutea. As result of the combined effects of lead acetate solution to the silver citrate were observed increase in the number of corpora lutea and primordial follicles with decreasing atresial that testifies to decrease the negative effect of lead acetate on morphological and functional condition of the ovaries of rats in the experiment.

Key words: lead acetate, reproductive system, ovaries, follicles, corpora lutea.

Це дослідження - фрагмент міжкафедральної планової наукової теми Державного закладу «Дніпропетровська медична академія» «Розвиток та морфофункціональний стан органів і тканин експериментальних тварин та людини в нормі, в онтогенезі, під впливом зовнішніх чинників» (номер державної реєстрації - 011Ш012193).

Постановка наукової проблеми та її значення. Важкі метали (ВМ) належать до поширених токсичних забруднювальних речовин, вони широко застосовуються в різноманітних промислових виробництвах, та, попри очисні заходи, їх сполуки проникають в атмосферу, воду й ґрунт. Свинець, кадмій, ртуть входять у трійку ВМ, що становлять найбільшу небезпеку для людини та навколишнього середовища [1; 2, 1-2; 5, 5-10; 12, 14, 16; 17, 425-427]. На жаль, токсичний вплив чинників малої інтенсивності на репродуктивну систему з урахуванням їх біологічного антагонізму з мікроелементами і в природних, і в експериментальних дослідженнях вивчено недостатньо. свинець метал медицина срібло

Аналіз досліджень цієї проблеми. Експериментальними дослідженнями доведено, що свинець уражає нервову систему, кістковий мозок і судини, генетичний апарат клітини, впливає на синтез білка й проявляє гонадотоксичну та ембріотоксичну дію [1, 71-72; 2, 1-2; 3, 126-127; 6, 45; 7, 25-26; 8, 6; 9; 10]. Свинець здатний проникати через плацентарний бар'єр і викликати порушення розвитку плода [7, 26; 8, 7; 13, 65-66; 15], викидні, мертвонародження, передчасні пологи [15]. Актуальний аспект сучасних наукових розробок - також пошук нових біоантогоністів сполукам свинцю. Учені світу займаються створенням нових матеріалів із наночастинок таких металів, як срібло, мідь, кремній, золото, залізо, магній, цинк, титан й ін. Особливий інтерес викликають розробки препаратів із наносрібла, які згубно діють на хвороботворні мікроорганізми та патогенну флору, є одними з перспективних дезінфікуючих засобів [4, 73; 11, 3-5; 16, 210-212].

Тому проведені дослідження спрямовано на пошук сполук, які здатні зменшувати або нейтралізувати негативний вплив ацетату свинцю на органи репродуктивної системи та розвиток плода.

Мета й завдання статті - вивчення змін гістологічної будови яєчників самиць щурів на досліджуваних термінах гестації за умов ізольованого введення ацетату свинцю і його комбінацій із цитратами срібла.

Виклад основного матеріалу й обґрунтування отриманих результатів дослідження. Вивчення морфофункціональних змін яєчників за умов низьких доз ацетату свинцю проводили на 72-х вагітних білих статевозрілих самицях щурів лінії. Дослідження на тваринах виконували відповідно до «Загальних етичних принципів експериментів на тваринах» (Київ, 2001), які узгоджуються з Європейською конвенцією про захист експериментальних тварин (Страсбург, 1985). В експериментальних моделях використовували розчини ацетату свинцю та цитрату срібла, отриманих за аквананотехнологією (Науково-дослідний інститут нанобіотехнологій та ресурсозбереження України, м. Київ).

Щурів розділено на три групи: дослідну №1 - тварини, яким уводили розчин ацетату свинцю в дозі 0,05 мг/кг, п = 8; дослідну групу № 2 - уводили розчин ацетату свинцю в дозі 0,05 мг/кг із розчином цитрату срібла у дозі 2 мкг/кг, п = 8; група № 3 - контрольна, тварини які отримували дистильовану воду, п = 8. У кожній із груп вагітних самок поділено залежно від стадії, на якій планували вилучати плоди та яєчники для подальших досліджень, на три підгрупи: самки з терміном вагітності 12, 16 і 20 діб.

Самиць щурів спарювали за стандартною схемою. Із моменту виявлення сперматозоїдів у вагінальних мазках рахували перший день вагітності. Згідно із загальноприйнятими інструкціями проведення експериментальних робіт, розчин ацетату свинцю та цитратів металів вагітним самицям уводили через зонд один раз на добу в один і той самий час, у І групі з 1-го по 11-й день, у ІІ - із 1-го по 15-й і в ІІІ - із 1-го по 19-й день гестації. У період проведення експерименту спостерігали загальний стан, поведінку вагітних самиць, реєстрували динаміку маси тіла. На 12-й, 16-й та 20-й день вагітності проводили оперативний забій.

Під час розтину вагітних самок щурів виділяли яєчники й роги матки з ембріонами та плацентами, виводили з експерименту способом передозування ефірного наркозу.

Гістологічним дослідженням яєчників установлено, що структурна організація органа дослідних груп практично не відрізняється від контролю: незалежно від досліджуваних термінів гестації, на поперечному зрізі у всіх гонадах чітко видно білкову оболонку, кіркову й мозкову речовини, функціональні утворення (фолікули на різних стадіях розвитку та жовті тіла) і кровоносні судини (рис.1).

Зовні яєчник укритий переважно одношаровим кубічним епітелієм, на апікальній поверхні якого візуалізувалися мікроворсинки з ділянками призматичного та плоского епітелію. Під поверхневим епітелієм розміщувалася білкова оболонка, що мала будову щільної сполучної тканини, у якій поміж видовжених фібробластоподібних клітин є густа сітка колагенових волокон.

Кіркову речовину яєчників контрольної й дослідних груп представлено сполучнотканинною основою (стромою), у якій містилися фолікули різного ступеня зрілості, що переважно підлягали фізіологічній атрезії, та жовті тіла. Під білковою оболонкою в кірковій речовині групами або поодиноко розміщувалися примордіальні фолікули, до їх складу входив невеликих розмірів ооцит, оточений одним шаром фолікулярних клітин (рис.1).

Кількість примордіальних фолікулів у дослідній групі №1 ізольованого введення ацетату свинцю була значно меншою, ніж у групі контролю, на всіх стадіях гестації. Так, у середньому на 12-ту добу - (-23,5 % (р<0,01)), на 16-ту - (-26,1 % (р<0,05)), на 20-ту - (-23,3 % (р>0,05)). У дослідній групі № 2 комбінованої дії ацетату свинцю з цитратом срібла кількість примордіальних фолікулів була більшою, порівняно з контрольною групою: 12-та доба гестації -- (+7,0 % (р>0,05)), 16-та - (+3,0 % (р>0,05)), 20-та - (+4,1 % (р>0,05)), так і відносно групи ізольованого введення ацетату свинцю: 12-та доба гестації - (+39,8 % (р<0,01)), 16-та - (+39,4 % (р<0,05)), 20-та - (+35,7 % (р<0,05)) (табл.1).

Рис. 1. Фрагмент яєчника щура на 12-ту добу вагітності дослідної групи №1 ізольованого введення ацетату свинцю: 1 - жовті тіла овальної форми, примордіальний фолікул (стрілка), 2 - пухирчастий яєчниковий фолікул, 3 - судини. Забарвлення гематоксиліном й еозином. Зб. х 100. Масштабний відрізок - 80 мкм

Таблиця 1 Показники структурних компонентів яєчників щурів контрольноїта дослідних груп ± т, п=8)

Показник

Доба

вагітності

Яєчник

Група

контрольна

дослідні

№1

№ 2

товщина

поверхневого епітелію, мкм

12

правий

7,69±0,257

6,27±0,307**

7,07±0,203°

лівий

7,60±0,348

6,21±0,332**

8,02±0,412°°

16

правий

7,76±0,517

6,54±0,304

7,90±0,316°°

лівий

7,73±0,519

6,34±0,320*

8,76±0,469°°

20

правий

7,50±0,256

7,48±0,457

7,55±0,283

лівий

7,43±0,284

7,54±0,458

9,01±0,672

товщина

білкової оболонки, мкм

12

правий

16,83±1,384

14,96±1,012

18,32±0,538°

лівий

16,71±0,775

14,95±0,760

17,27±0,644°

16

правий

16,56±1,658

11,95±0,676*

18,41±0,619°°°

лівий

13,28±0,888

11,89±0,598

18,00±1,248**°°°

20

правий

16,3 9± 1,151

14,42±1,005

16,77±0,734

лівий

15,82±0,966

14,26±1,043

17,01±0,625°

кількість примордіальних фолікулів, од.

12

правий

18,13± 1,125

13,88±1,008*

19,25±1,612°°

лівий

18,00±1,268

13,75±0,959*

19,38±1,281

16

правий

18,75±0,620

13,7 5± 1,031***

19,13±1,505°

лівий

18,63±1,034

13,8 8± 1,125**

19,38±0,706°°

20

правий

18,63±0,653

14,38±0,905**

19,00±1,732°

лівий

18,38±0,865

14,00±0,756**

19,50±0,866°°°

кількість атретичних фолікулів, од.

12

правий

6,00±0,732

16,63±1,164***

5,75±0,453°°°

лівий

5,88±0,441

16,88±1,076***

5,63±0,498°°°

16

правий

6,13±0,743

17,00± 1,165***

5,88±0,693°°°

лівий

6,25±0,590

17,13±1,076***

6,25±0,559°°°

20

правий

6,25±0,648

17,63±1,034***

6,00±0,655°°°

лівий

6,50±0,802

17,50±0,866***

6,00±0,681°°°

кількість жовтих тіл, од

12

правий

5,3±0,31

5,0±0,27

5,0±0,26

лівий

5,0±0,37

4,3±0,25

5,5±0,32

16

правий

5,5±0,19

5,1±0,30

5,8±0,37

лівий

5,3±0,36

4,4±0,19

6,1±0,35°°

20

правий

4,9±0,47

5,00±0,18

5,0±0,26

лівий

5,3±0,41

4,8±0,31

6,1±0,22*°°

відносної площі жовтих тіл, %

12

правий

22,91±1,194

18,85±1,127*

33,50±1,513***°°°

лівий

28,28±1,335

26,61±0,743

35,46±3,007°

16

правий

24,14±2,300

18,71±0,513*

36,21±2,687**°°°

лівий

25,50±2,111

24,12±1,882

37,24±2,090**°°°

20

правий

24,11±2,719

19,01±0,805

31,11±2,999°°

лівий

23,49±2,394

17,68±0,911*

30,94±2,349*°°°

Примітка.* -р<0,05; ** -р <0,01; *** -р <0,001 відносно групи контролю; °-р <0,05; °°-р <0,01; °°°-р <0,001 відносно групи ізольованого введення ацетату свинцю.

Велика кількість фолікулів у яєчниках тварин дослідної групи № 1 експозиції ацетату свинцю була в стані атрезії. Про початок атрезії фолікулів свідчила наявність хоча б одного з таких морфологічних критеріїв: пікнотизація фолікулярних клітин та текоцитів, наявність апоптотичних тілець або клітинного детриту на периферії антрума, відшарування фолікулярних клітин від базальної мембрани. Також атретичні фолікули характеризувалися стоншенням зернистого шару клітин, наявністю макрофагів у печері фолікула, гіпертрофією шару текоцитів, зникненням лучистого вінця та дегенеративними явищами ооцита. При цьому поступове стоншення фолікулярного епітелію відображало прогресування атрезії від ранньої до пізньої стадії.

У яєчниках щурів дослідної групи № 1 ізольованого введення ацетату свинцю кількість атретичних фолікулів, порівняно з показниками контрольної групи, була більшою в середньому у 2,8 раза (р<0,001). У дослідній групі № 2 комбінованої дії ацетату свинцю з цитратом срібла кількість атретичних фолікулів відносно групи контролю була меншою на 4,0 % - 7,7 % (р>0,05)), а відносно групи ізольованого введення ацетату свинцю ці показники були достовірно менші на 12-ту та 20-ту добу гестації у 2,9 раза (р<0,01) й у 2,8 раза (р<0,01) на 16-ту добу вагітності (табл.1).

Крім фолікулів на різних стадіях розвитку, у кірковій речовині яєчників містилися жовті тіла. У щурів, що зазнавали впливу ацетату свинцю, жовті тіла характеризувалися поліморфізмом: трапялися структури овальної й неправильної форми, також їх розмір сильно коливалися та поступався контролю на всіх стадіях дослідження: 12-та доба вагітності - на 10 % (р>0,05), 16-та - на 12,2 % (р>0,05) та 20-та - на 3,7 % (р>0,05). Показники відносної площі жовтих тіл також були менші, порівняно з контрольними тваринами, на 11,8 % (р<0,05), 14,0 % (р<0,05) та 23,0 % (р<0,05) відповідно на досліджуваних термінах гестації. Найбільша кількість жовтих тіл у групі комбінованого впливу ацетату свинцю з цитратом срібла зареєстрована на 16- й 20-ту добу та була дещо більшою в лівих яєчниках гестації, що, звісно, відбилось і на показниках відносної площі (р>0,05) (табл.1).

Мозкова речовина в яєчниках щурів усіх досліджуваних груп була представлена сполучнотканинними елементами зі значним умістом еластичних волокон і пронизана великою кількістю кровоносних судин різного діаметра. На тлі зменшення відносної площі жовтих тіл відзначалося зростання обсягу їх судинного русла. Порушення кровообігу проявлялось у вигляді повнокров'я капіляро-венозного компонента гемомікроциркуляторного русла різного ступеня виразності, пери- васкулярного набряку, складу еритроцитів у капілярах. Мозкову речовину яєчників щурів дослідної групи № 2, порівняно з нормою (контролем), відрізняли більша щільність волокон сполучної тканини, що корелює з показниками питомої ваги.

Отже, під впливом свинцевої експозиції поруч з інволютивними змінами жовтих тіл яєчників відбувалися дегенеративно-дистрофічні явища з боку лютеоцитів і компонентів судинного русла, що прискорювало регрес цієї тимчасової ендокринної залози.

На підставі аналізу результатів проведених досліджень можна зробити висновок, що експозиція ацетатом свинцю (0,05мг/кг) призводить до порушення кількісного складу основних компонентів яєчників - фолікулів і жовтих тіл, прискореної та активної атрезії фолікулів, дегенерації й редукції вмісту лютеоцитів, гемодинамічних порушень. При поєднаному введенні ацетату свинцю та цитрату срібла кількість примордіальних фолікулів і жовтих тіл більша при меншій кількості атретичних фолікулів відносно показників групи експозиції свинцем, що свідчить про зниження негативної дії металу на морфофункціональний стан яєчників щурів в експерименті.

Перспективи подальших досліджень. Отримані результати, на нашу думку, пов'язані з компенсаторним впливом цитратів металів на негативну дію ацетату свинцю, що потребує подальших гістологічних і морфологічних досліджень.

Джерела та література

1. Авраменко Н. В. Аспекты репродуктивного здоровья населения Украины / Н. В. Авраменко, Д. Е. Бар- ковский // Запорож. мед. журн. - 2010. - № 3. - С. 71-73.

2. Аскарова А. Е. Свинец-индуцированные патологические состояния (обзор литературы) / А. Е. Аскарова, А. Н. Нурмухамбетов // Вестник КазНМУ. - 2013. - №3 (2). - С.1- 6.

3. Білецька Е. М. Проблема погіршення репродуктивного здоров'я чоловіків сучасного промислового міста /Е.М.Білецька, Н.М.Онул, Т.А. Головкова. // Пріоритети сучасної медицини: теорія і практика: матеріали міжнар. наук.-практ. конф. - Одеса, 2014. - С. 126-129.

4. Біобезпечні наночастинки металів в наномедицині на нанобіотехнології / З. Р. Ульберг, Т. Г. Грузіна, С. М. Дибкова, Л. С. Рєзніченко // Вісник проблем біології та медицини. - 2010. - № 4. - С. 72-77.

5. Важкі метали як фактор екологічної небезпеки / [Н. М. Мельникова, І. В. Калінін, Є. А. Деркач та ін.]. - К.: Вид-во НУБіП, 2009. - 192 с.

6. Волкова О. В. Актуальные аспекты ово-фолликулогенеза / О. В. Волкова, Т. Г. Боровая, Е. О. Погорельская, И. А. Бичерова // Успехи современного естествознания. - 2003. - № 1. - С. 45-47

7. Вылегжанина Т. А. Морфофункциональная характеристика реакции некоторых органов репродуктивной и симпато-адреналовой систем на действие ацетата свинца / Т. А. Вылегжанина, Т. Е. Кузнецова, Е. Л. Рыжковская // Ксенобиотики и живые системы: материалы III междунар. науч. конф., Минск, 22-24 октября 2008 г. - Минск: Изд. центр БГУ, 2008. - С. 25-27.

8. Куликова Г. В. Влияние низкой концентрации свинца на плаценту и плод (экспериментальное исследование): автореф. дис.... канд. биол. наук: спец. 03.00.25 «Гистология, цитология, клеточная биология» / Г. В. Куликова. - М., 2008. - 27 с.

9. Лебедева Т. С. Морфодинамика фолликулогенеза млекопитающих / Т. С. Лебедева, Ю. В. Храмова // ЛОМОНОСОВ - 2014: тез. докл. XXI Междунар. конф. студ., асп. и молодых ученых. Секция «Биология», Москва, 7-11 апреля 2014 г. - М.: Изд-во Моск. ун-та, 2014. - С. 7.

10. Мельникова Н. А. Исследование жизнеспособности клеток при воздействии ацетата свинца на организм крысы / [Н. А. Мельникова, О. С. Шубина, Н. А. Дуденкова и др.] // Современные проблемы науки и образования. - 2013. - № 5 [Электронный ресурс].

11. Наночастинки срібла: антибактеріальні та антифунгальні властивості / О. М. Важнича, Н. О. Боброва, O.В. Ганчо, Г. А. Лобань // Фармакологія та лікарська токсикологія: наук.-практ. вид. - 2014. - № 2. - С. 3-11.

12. Сердюк А. М. Екологія довкілля та безпека життєдіяльності населення у промислових регіонах України / А. М. Сердюк, В. П. Стусь, В. І. Ляшенко. - Дніпропетровськ: Пороги, 2011. - 486 с.

13. Сетко Н. П. Кинетика металлов в системе мать-плод-новорожденный при техногенном воздействии / Н. П. Сетко, Е. А. Захарова // Гигиена и санитария. - 2008. - № 6. - С. 65-67.

14. Скальный А. В. Диагностика, профилактика и лечение отравлений свинцом / А. В. Скальный, А. Т. Быков, Б. В. Лимин. - М.: Защита, 2002. - 52 с.

15. Шубина О. С. Влияние свинцовой интоксикации на морфофункциональное состояние системы плацента-плод / О. С. Шубина, Ю. В. Киреева // Вестник ОГУ. - 2008. - № 6 (88). - С. 118-121.

16. Antibacterial effects of silver nanoparticles on the bacterial strains isolated from catheterized urinary tract infection cases / [M. A. Syed, S. Babar, A. S. Bhatti et al.] // J. Biomed. Nanotechnol. - 2009. - Vol. 5, N 2. - P.209-214.

17. Association of lead and cadmium exposure with frailty in US older_adults / E. Garcia-Esquinas, A. Navas- Acien, B. Perez-Gomez // Environ Res. - 2015. - V. 137. - P. 424-443.

...

Подобные документы

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.