CC BY
34
УДК 616.34:615.211.099
ХАРАКТЕРИСТИКА УЛЬТРАСТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКЕ ТОЩЕЙ КИШКИ ПОСЛЕ ИНДУЦИРОВАННОГО АЦЕТАМИНОФЕНОМ ДИСБАКТЕРИОЗА У КРЫС
Р.И. Кравчук1f В.М. пейбак1, А.И. Шакин1, М.В. Горецкая1,
А. С. Егоров2
1 УО «Гродненский государственный медицинский университет» 2 Институт физиологии НАН РБ, г. Минск
Ацетаминофен, вводимый животным внутрижелудочно в дозе 750мг/кгмассы тела в течение 5 дней, вызывает существенные ультраструктурные изменения в тонкой кишке, отражающие нарушения всасывательной, секреторной и защитно-барьерной функций, что, вероятно, является причиной развивающихся дисбиотических изменений.
Ключевые слова: ацетаминофен, тонкий кишечник, ультраструктура, дисбиоз, крысы.
Intragastric administration of the acetaminophen in rats (the dose is 750 mg/kg of body weight for 5 days) induces essential ultrastructural changes in theirjejunum which reflectis impaired sucking, secretion, protective-barrier functions and probably dysbacteriosis.
Key words: acetaminophen, jejunum, ultrastructure, dysbiosis, rats.
Введение
Ацетаминофен вместе с такими препаратами, как кодеин, антигистаминные, симпатомиметики, ненаркотические противовоспалительные средства входит в состав многих (более 850) комбинированных лекарственных препаратов. Считается, что он проявляет слабое действие по отношению к желудочно-кишечному тракту [1]. Ацетаминофен всасывается путем пассивной диффузии независимо от рН среды. Токсическая доза 500 мг/кг массы всасывается у мышей за 30 мин на 70%. При этом концентрация ацетаминофена в стенке желудка и двенадцатиперстной кишки гораздо более высокая, чем в плазме крови, приводит к торможению синтеза ДНК на 70-90%, но не синтеза белка, что может являться одной из причин его цитотоксичнос-ти [1, 2, 3].
Ранее нами были представлены изменения ультраструктуры печени, основного органа-мишени токсического действия ацетаминофена [4]. Между тем, нарушение синтетических процессов в эн-тероцитах может быть одной из причин развития дисбактериоза. Дисбактериоз представляет собой сложный симптомокомплекс, который отягощает и усугубляет течение основного патологического процесса, а при ряде заболеваний становится основным звеном патогенеза. Его проявления могут быть связаны с нарушением электролитного обмена, мембранного транспорта, процессов окислительного фосфорилирования в эпителиоцитах, т.е. изменением физиологических, биохимических и иммунологических процессов, протекающих в условиях дисбиоза. Между тем, в основе всех этих нарушений лежат изменения структурных компонентов слизистой кишечника, вызванные каче-
ственными и количественными изменениями нор-мофлоры [5, 6]. Микрофлора кишечника человека подобна таковой у других млекопитающих. Это облегчает методы ее изучения и оценку активности, а также изучение ее взаимодействия со слизистой тонкого кишечника [7].
Целью данного исследования явился анализ дисбиотических изменений и морфофункциональ-ных особенностей в слизистой тощей кишки после перорального поступления ацетаминофена.
Материалы и методы
Эксперименты выполнены на 20 белых крысах-самках породы Вистар массой 170-200 г. Ацета-минофен вводили в желудок в виде взвеси в слизи крахмала 1 раз в день ежедневно в течение 5 дней в дозе 750 мг/кг массы. Через 24 ч после последнего введения животных декапитировали. Дисби-отическое состояние кишечника оценивалось стандартными методами по соотношению основных групп микроорганизмов, характерных для этого биотопа; причем оценивалось содержание микроорганизмов как в просвете кишечника, так и в слое его пристеночной слизи [8].
Электронно-микроскопическое изучение проводили в образцах тощей кишки, фиксированных 1% раствором четырехокиси осмия на 0.1 М буфере Миллонига, рН 7.4 при +40С в течение 2 часов. После дегидратации в спиртах восходящей концентрации и ацетоне образцы заливали в смесь эпон -аралдит. Из полученных блоков на ультрамикротоме МТ-7000 ULTRA (USA) готовили полутонкие срезы, которые окрашивали метиленовым синим. Препараты просматривали в световом микроскопе и выбирали участок для дальнейшего изучения ультраструктурных изменений. Затем изго-
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
Журнал ГрГМУ 2007 № 1
тавливали ультратонкие срезы, которые контрастировали 2%-ым раствором уранилацетата на 50% метаноле и цитратом свинца. Препараты изучали в электронном JEМ-100 СХ (Япония).
Результаты и обсуждение
В результате перорального введения ацетами-нофена регистрируются дисбиотические изменения, а именно, наблюдаются качественные и количественные нарушения состава микрофлоры - увеличение содержания тех видов, которые представлены в кишечнике в небольшом количестве и, соответственно, уменьшение на этом фоне содержания кишечной палочки. Одновременно повышается количество кишечной палочки с измененными биохимическими свойствами. Основные нарушения отмечаются в составе пристеночной микрофлоры.
Внутрижелудочное введение ацетаминофена вызывает ряд ультраструктурных нарушений в кишечнике, в частности, в слизистой оболочке тощей кишки, отражающих изменения ее основных функций. Вероятно, происходит снижение всасывательной функции тощей кишки, морфологическим основанием, которому являются деструктивные изменения в каемчатых эпителиоцитах ворсинок. Поверхностная площадь последних существенно увеличивается за счет щеточной каемки, образованной микроворсинками. Введение ацета-минофена ведет к укорочению длины микроворсинок, сопровождаемой их локальной редукцией, по сравнению с контрольными образцами (рис. 1, 2).
Нами также замечено, что ацетаминофен, вводимый в токсической дозе, тормозит секреторную функцию кишечника. Доказательством этого является то, в эпителии тощей кишки обнаруживаются в основном малодифференцированные бокаловидные клетки, тогда как зрелых практически не регистрируется (рис.3), в то время как в контрольной группе наблюдаются многочисленные зрелые бокаловидные клетки, особенно на стадии выделения секрета (рис. 4).
Кроме того, в просвете тощей кишки практически не обнаруживались профили микроорганизмов и элементы слизи. Эти наблюдения согласуются с уменьшением количества пристеночной микрофлоры установленными микробиологическими методами, а также количества слизи в просвете тощей кишки.
После курсового воздействия ацетаминофена в цилиндрических клетках регистрировались различного рода ультраструктурные изменения, в том числе гипертрофия митохондрий, сопровождаемая просветлением матрикса и редукцией крист (рис. 5).
Наблюдаются также изменения, свидетельствующие о некротических процессах в клетках, а именно: отек цитоплазмы, лизис ультраструктур, глубокие инвагинации ядерной оболочки, как на апикальном, так и базальном полюсах клеток (рис. 6).
Часто обнаруживались фрагментированные или рудиментарные ядра энтероцитов, что, вероятно,
- 1
Рис.1. Контроль. Щеточная каемка цилиндрических клеток (энтероцитов) ворсинки
Рис. 2. Ацетаминофен. Укорочение щеточной каемки энтероцитов ворсинки, сопровождаемое локальной редукцией микроворсинок
Рис. 3. Ацетаминофен. Малодифференцированная бокаловидная клетка в эпителии тощей кишки
Рис. 4. Контроль. Зрелые бокаловидные клетки в эпителии тощей кишки
08
Рис. 5. Ацетаминофен. Деструктивные изменения в митохондриях энтероцитов тощей кишки
Рис. 6. Ацетаминофен. Некротические изменения в клетках тощей кишки
отражает активацию процессов апоптоза (рис. 7). Их количество увеличивалось так же, как и количество гибнущих бокаловидных клеток (рис. 8). В собственной пластинке слизистой выявлялось умеренное число лимфоцитов и эозинофилов и тучных клеток.
Таким образом, проведенный анализ морфо-функциональных изменений показал, что ацетами-нофен, вводимый в токсической дозе, вызывает выраженные деструктивные нарушения в эпителии слизистой тощей кишки, следствием которых являлось изменение ее основных функций. Регистрировали уменьшение всасывательной функции, торможение секреторной и снижение защитной и барьерной функций тощей кишки. Развитие этих негативных процессов может быть как причиной, так и следствием развивающихся под влиянием ацетаминофена дисбиотических нарушений. Возможность их развития следует учитывать при лечении лекарственными средствами, содержащими ацетаминофен.
Ж"*" ШЖ___________ДО
Рис. 7. Ацетаминофен. Фрагментация ядра энтероцита (апоптоз)
Рис. 8. Ацетаминофен. Апоптоз бокаловидной клетки
Литература
1. Зупанец И.А., Туляков В.А. Парацетамол - преимущества и недостатки при терапии дистрофически-деструктивных заболеваний соединительной ткани //Эксп. клин. фармакол. - 2005.
- Т.68, №1. - С.74-78.
2. Lister C.F. Inhibition of DNA synthesis by paracetamol in different tissues of the rat in vivo //Toxicology - 1997. - V. 116, N1-3. -P.49-57.
3. Wong W.S., McLean A.E. Effect of phenolic antioxidants and flavonoids on DNA synthesis in rat // Toxicology - 1999. - V. 139, N3. - P.243-253.
4. Кравчук Р.И., Шейбак В.М., Горецкая М.В., Бушма М.И. Изменения ультраструктуры печени при интоксикации парацетамолом // Журнал ГГМУ - 2005. - №1. - С.48-52
5. Johnson C.D., Kudsk K.A. Nutritional and intestinal mucosal immutity // Clin. Nutr. - 1999. - V.18, N6. - P.337-344.
6. Соловьева Т.Л., Дергунова Т.Г. Стимулятор роста бифидум-бактерий из пептидов кишечника // Забайк. Мед. Вестн. - 1999.
- №1-4. - С.57.
7. Casa I.A. Prebiotics, probiotics, antibiotics and autobiotics // Microb. Ecol. Health and Disease - 1999. - V.11, N2. - P.108-109.
8. Buko V., Zhmakin A., Naruta E., Nikolaeva I. Beneficial effect of ursodeoxycholic acid (UDCA) on endogenous ethanol and intestinal bacterial flora in rats fed methionine-choline deficient diet / J. Hepatol. - 2005. - V. 42 (Supplement 2). - P.244.
Поступила 31.01.07
