CC BY
18
УДК 616-071+57.012.4+591.465.3+616.379-008.64 Левицький В.А, Якимiв Ю.М.
МОРФОЛОГ1ЧН1 ТА Б10Х1М1ЧН1 ЗМ1НИ В ЯЕЧНИКАХ ПРИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМУ ЦУКРОВОМУ Д1АБЕТ1 1-ГО ТИПУ
ДВНЗ "1вано-Франшський нацiональний медичний ушверситет"
Метою досл{дження було вивчення структурних компонент{в яечника в норм{ i при цукровому dia6emi 1-го типу. Матерiалом слугував яечник лабораторних щурiв в стадп проеструс. Засто-совували г^то-ультраструктурш методи виявлення мтрогемосудин, фолiкулiв яечника, а та-кож бiохiмiчнi методи дослiдження плазми кровi. В результатi дослiдження встановлено, що при цукровому дiабетi концентращя глюкози, глтованого гемоглобту, малонового диальдегiду зростае, тодi як рiвень гемоглобту та активностi каталази в кровi знижуеться. Так бiохiмiч-rn змти кровi приводять до розвитку дiабетичноí мтроангюпатп та структурног перебудови паренхiми яечнитв самок щурiв, що проявляешься кшьтсним перерозподшом фолiкулiв рiзного ступеня зрiлостi за рахунок збшьшення числа атрезивних форм.
Ключов1 слова: яечник, цукровий д1абет, гемокаптяри, глюкоза, глкований гемоглобЫ, каталаза, малоновий диальдепд. Зв'язок роботи з науковими темами i планами. Робота е частиною науково-дослщно'Т теми кафедри анатомп людини "Морфо-функцюнальна характеристика деяких оргаыв та функцюнуючих систем при цукровому дiабетi в постнатальному пер^ онтогенезу" (номер держреестрацп 0109U001106).
Вступ
Велика поширенють i зростання частоти цук-рового дiабету (ЦД) ставлять його в ряд со^аль-них захворювань, як вимагають всестороннього вивчення [1,7,8]. Разом з провщними клУчними ознаками ЦД одним з основних його проявiв е по-силене глкозування гемоглобту, що виявляеться при бiохiмiчних дослщженнях [2,5,6,8,9].
У той же час змти морфологи яечникiв у жток з ЦД вивченi недостатньо, хоча рядом шычних та експериментальних роб^ показана певна роль в патогенезi i перебiгу цього захворювання пору-шення системи ПОЛ-АОС [3,9], яке приводить до зниження активносп ряду ферметчв i накопичен-ня продук^в перекисного окислення лiпiдiв [4,5,8]. Залишаються поза увагою вчених також електро-нно-мiкроскопiчнi дослiдження гемомiкроциркуля-торного русла (ГМЦР) яечника, якi дають можли-вiсть отримати принципово нову тформацш про змiни його структури при ЦД. Ктькють ультрамк-роскопiчних дослщжень, безпосередньо гемока-пшярноТ сiтки яечника в норм^ обмежена [6,7]. ^м цього, залишаються мало вивченими змши в гемокаптярах яечника щурiв в рiзнi термiни екс-периментального цукрового дiабету [7].
Саме умови експерименту представляють уы-кальнi можпивостi для вивчення морфофункцю-нальних змiн ГМЦР i паренхiми яечникiв при Цд, що представляе великий iнтерес для практично'' медицини в план встановлення причин жшочого безплiддя. Це i визначае актуальнiсть даного нау-кового дослщження.
Мета роботи
Встановити загальн закономiрностi будови i кровопостачання яечниюв самок щурiв за умов експериментального цукрового дiабету.
Матерiал i методи дослвдження
Тварин в перiод дослщження утримували на стандартному рацюы вiварiю, всi мантуляцп з ними проводилися згщно "Правил поводження з експериментальними тваринами" i "Загальних етичних принцитв експериментiв на тваринах".
Матерiалом дослщження служили яечники 30 6i-лих дорослих щурiв-самок, вагою 250-300 г, з яких 5 тварин слугували контролем, а у 25 тварин цукровий дiабет моделювали за методикою, яка розроблена ствроб^никами кафедри анатомп людини 1вано-Франшського нацюнального меди-чного уыверситету [3]. Яечники забирали в стадп проеструсу пщ ефiрним наркозом. Забiр матерiа-лу та дослщження проводили зпдно з методич-ними рекоменда^ями "Дотримання етичних та законодавчих норм i вимог при виконанн науко-вих морфологiчних дослщжень" (Мшалов В.Д., Чайковський Ю.В., Твердохлiб 1.В., 2007).
Використали гiстологiчнi (фарбування гемато-ксилiном та еозiном i фукселт-ткрофуксином за Ван-Гiзон, для напiвтонких зрiзiв - метиленовим синiм) та електронно^кроскотчний методи до-слiдження, бiохiмiчнi методи дослщження з ви-значенням рiвня глюкози, гемоглобiну, глковано-го гемоглобту, активносп каталази та концент-рацп малонового дiальдегiду у кровi [8].
Кровоносне русло вивчали на просвптених препаратах яечниш, судини яких попередньо т'екувалися хлороформно-ефiрною сумiшшю па-ризькоТ синьоТ та за методом В.В. Купрiянова.
Параметри кровоносних судин i фолiкулiв яеч-никiв вимiрювали за допомогою програми "Bio Vision 4.01".
Для аналiзу i порiвняння отриманих цифрових даних використали метод непараметричноТ статистики.
Результати дослвдження та ix обговорення
Через 2 тижн вiд початку моделювання ЕСЦД рiвень глюкози в кровi збтьшуеться у 2,11 разiв (p<0,05; табл. 1). При цьому на 29,29% збтьшуеться рiвень глкованого гемоглобту i на 24,41% зростае концентращя малонового диальдегiду (p<0,05). I навпаки, ктькють гемоглобту зменшу-еться на 9,04%, активнють каталази, як одного iз антиоксидантних ферметчв на 13,57% (p<0,05). На фонi таких бiохiмiчних змiн кровi просвiт всiх ланок ГМЦР звужуеться в середньому на 6,59±0,25% (табл. 2).
Таблиця 1.
Бiохiмiчнi показники кровi самок щурiв в рiзнi mермiни вiд початку моделювання ЕСЦД (Х х; п=25)
^^ Показники Термш Концентрац1я глюко-зи, ммоль/л Гемоглоб1н, од Гл1кований гемо-глоб1н, % Каталаза, мкат/л Малоновий диаль-дег1д, мкмоль/л
2 тижн1 9,0±0,08 102,53±2,84 6,62±0,14 19,54±0,36 1,07±0,06
4 тижн1 12,99±0,14 98,62±2,15 7,05±0,21 15,42±0,28 1,41 ±0,05
6 тижн1в 20,66±0,16 90,52±2,08 7,48±0,19 12,55±0,26 1,72±0,08
8 тижн1в 18,65±0,36 78,33±2,17 7,83±0,31 10,68±0,27 2,03±0,09
контроль 4,72±0,12 112,73±2,81 5,12±0,16 22,61±0,53 0,86±0,08
Таблиця 2
Морфометричн/' показники ГМЦР яечник'т самок щур'в в рзн термни псля моделювання ЕСЦД (Х х; п=25)
Показники Термш артер1оли прекаптяри кап1ляри посткап1ляри венули
Контроль 47,16±2,13 Контроль 14,11 ±0,34 Контроль 6,52±0,22 Контроль 16,40±0,59 Контроль 60,20±2,54
Через 2 тижн1 44,22±2,11 12,90±0,67 6,11 ±0,25 15,24±0,56 57,29±2,12
Через 4 тижн1 36,61 ±1,98 11,12±0,56 5,78±0,21 13,99±0,47 50,14±2,01
Через 6 тижн1 34,51 ±1,62 10,46±0,47 4,46±0,19 12,03±0,31 47,76±1,84
Через 8 тижн1 30,42±1,61 9,67±0,50 4,08±0,17 11,23±0,29 46,02±1,79
Спостерiгаeться набряк i вакуолiзацiя цито-плазми ендотелюцилв мiкрогемосудин (рис. 1). Ядра збтьшуються в розмiрi. Карiолема з не-значними iнвагiнацiями. Нуклеоплазма слабкоТ електронноТ щiльностi. Перинуклеарний простiр слабо диференцiюeться. Люменальна поверхня цитолеми ендотелiоцитiв утворюе численнi па-
льцеподiбнi вип'ячування, що веде до порушен-ня м^роциркуляцп. Матрикс мiтохондрiй i цистерн ГЕС набувае низькоТ електроннооптичноТ щтьностк Кристи мiтохондрiй i складовi частини комплексу Голц^ фрагментуються або повню-тю руйнуються.
ЯЯКиЯЯДДИиИ
Рис. 1. Ультраструктурна оргашзац'я гемокапляра соматичного типу яечника самки щура через 2 тижнi моделювання ЕСЦД.
1 - просвiт капляра, 2 - ядро ендотелоцита , 3 - базальна мембрана, 4 - ядро перицита. Зб.: х 6000.
На поверхн цистерн ГЕС зменшуеться ктькють рибосом. Базальна мембрана нерiвномiрно потовщуеться. Цитоплазма вщростюв перици^в просв^лена, спостер^аеться велика ктькють крупних вакуолей. В гемокаптярах вюцерально-го типу в периферичнш зонi ендотелiоцитiв зменшуеться ктькють пор та фенестр. Просв^ де-яких гемокапiлярiв щiльно заповнений формен-ними елементами кровi. Перикапiлярний прослр збiльшуеться, спостерiгаеться набряк строми яечниюв.
Безумовно, такi ультраструктурнi змiни на рь внi мiкрогемосудин приводять до ппоксп парен-хiми яечникiв [4, 7], яка буде негативно впливати на своечасне дозрiвання фолiкулiв.
При цьому змнюються кiлькiснi показники, як проявляються зменшенням площi профiлю ци-топлазми статевих клiтин примордiальних та до-зрiваючих фолiкулiв при незмшних значеннях площi профiлю ядра, що проявляеться вщповщ-ним збiльшенням ЯЦВ (табл. 3)
Таблиця 3
Де-як'1 морфометричн!' показники будови статевих клтин яечник1в самок щур'в в р1зн1 термни псля моделювання ЕСЦД
(Х ±5 х ; п=25)
Показники Площа цитоплазми, мкм2 Площа ядра, мкм2 Ядерно-цитоплазматичне стввщношення
контроль
приморд1альн1 114,0±12,23 15,56±3,51 0,14
дозр1ваюч1 452,0±32,51 49,75±3,22 0,11
через 2 тижш
приморд1альн1 97,02±9,44 15,52±2,93 0,16
дозр1ваюч1 353,35±17,05 49,47±2,92 0,14
через 4 тижш
приморд1альн1 84,66±6,71 15,24±2,64 0,18
дозр1ваюч1 325,40±16,99 48,81±2,33 0,15
через 6 тижшв
приморд1альн1 74,89±4,73 14,87±1,46 0,19
дозр1ваюч1 261, 16±14,31 47,01±1,43 0,18
через 8 тижшв
приморд1альн1 71,75±4,14 14,23±1,68 0,20
дозр1ваюч1 237,47±12,71 45,12±2,06 0,19
У пор1внянн1 з контролем, ктькють примордь альних I дозр1ваючих фол1кул1в зменшуеться вщповщно на 13,0% I 5,б0%, тод1 як к1льк1сть ат-резивних збтьшуеться на 17,12% (р<0,05, рис. 2).
Через 4 тижш в1д початку моделювання ЕСЦД у яечниках збтьшуеться ктькють строма-льних сполучнотканинних елемент1в, особливо у периваскулярних просторах, що е наслщком п-
I |-----
поксп стшки кровоносних судин [1, 5, 6]. При цьому вщбуваеться подальше звуження просв1ту вс1х ланок ГМЦР (див. табл. 2), а в кл1тинних I некл1тинних структурах |'х ст1нки спостер1гаються деструктивн1 явища. У к1рков1й речовин1 зменшуеться число приморд1альних фол1кул1в, гальму-еться |'х дозр1вання, зб1льшуеться число атрези-вних фол1кул1в (див. рис. 2).
12,3
ЕЭ приморд1алы-п Иатрезивн1 Рдозр1ваюч1 Контроль
Иприморд|альн| Натрезивн! Рдозр|ваюч|
через 2 тижш
Пприморд|альн| Иатрезивн| □ дозр|ваюч| Иприморд|альн| Иатрезивн! Рдозр|ваюч
Через 4 тижш через 6 тижшв
□ приморд1альн1 Иатрезивн1 Рдозр1ваюч1
Через 8 тижшв
Рис. 2. Д1аграма розподлу фол1кул1в р1зного ступеня зртост1 в яечниках самок щур 'т через 2 тижн1 пюля моделювання ЕСЦД.
При цьому площа профiлю цитоплазми ста-тевих кттин у порiвняннi з попередым термiном ще бiльше зменшуеться, що визначае подальше збiльшення показника ЯЦВ (див. табл. 3).
Таю морфолопчна перебудова яечниюв вщ-повiдае наступним бiохiмiчним змiнам (див. табл. 1). У порiвняннi з попереднiм термшом рн вень глюкози в кровi пiдвищуеться на 30,71%, на 6,09% збтьшуеться також рiвень глiкованого ге-моглобiну i на 24,11% концентра^я малонового диальдегiду (р<0,05). При цьому ктьюсть гемо-глобiну зменшуеться на 3,96%, а активнють ка-талази на 26,71%.
Через 6 тижыв вщ початку моделювання ЕСЦД у юрковм речовинi спостерiгаеться значна ктьюсть атрезивних фолiкулiв (див. рис. 2), ви-сокий ступiнь варiабельностi Тх розмiрiв. В юну-ючих фолкулах за рахунок зменшення площi профтю цитоплазми статевих клiтин пщвищу-еться показник ЯЦВ (див. табл. 3). Характерною ознакою е поява фiброцитiв з довгими цитопла-зматичними вщросткаи та рiзнонаправлених пу-чкiв колагенових волокон у мiжфолiкулярному
просторi (рис. 3).
В цей термш у паренхiмi яечникiв вщбува-ються виражен змiни стiнки мiкрогемосудин: набряк i вакуолiзацiя цитоплазми ендотелiоцитiв, перицитiв, гладких мiоцитiв артерiол i венул, що веде до подальшого зменшення дiаметру про-свiту всiх ланок ГМЦР (див. табл. 2).
Таю морфолопчы змши яечникiв характери-зуються певними бiохiмiчними показниками кровi (див. табл. 1).
Через 8 тижыв вщ початку моделювання ЕСЦД морфолопчы змiни в ячениках самок щу-рiв ще бiльше поглиблюються.
Вщбуваеться значний прирiст атрезивних фолiкулiв i знижуеться число примордiальних фолiкулiв яечникiв самок щурiв (див. рис. 2).
Якщо в бтьшост випадкiв, в норм^ цi струк-тури складали його переважаючу частину, то в деяких яечниках по вай юрковм речовинi в цьому випадку були лише поодинокi примордiальнi фолкули. При цьому кiркова речовина мютить велику кiлькiсть фiброзноТ тканини.
Рис. 3. Ультраструктурна орган1зац1я стнки атрезивного фолкула через 6 тижн1в псля моделювання ЕСЦД. 1 - ядро фолкулоцита, 2 - ядро ф1броцита, 3 - цитоплазма фолкулоцита, 4 - овоцит. Зб.: х 8500.
В цей термш в^^чеы виразн структуры по-рушення у вах ланках ГМЦР. Мкрогемосудини мають потовщен стшки внаслщок склерозу та палшозу, що визначае зменшення дiаметру Тх просв^у (див. табл. 2) i е результатом розвитку дiабетичноТ мiкроангiопатiТ [4, 6, 7].
Змiнюються також окремi бiохiмiчнi показни-ки: рiвень глюкози в кровi зменшуеться на 6,72% i становить в середньому 18,65±0,36 ммоль/л (див. табл. 1). У порiвняннi з попереднiм термн ном рiвень глiкованого гемоглобiну збтьшуеться
на 4,47%, а концентра^я малонового диальдеп-ду пiдвищуеться на 15,27% (р<0,05). При цьому кiлькiсть гемоглобшу зменшуеться на 15,56%, а активнють каталази на 17,51%.
Висновок
Упродовж розвитку цукрового дiабету конце-нтра^я глюкози, глiкованого гемоглобiну, малонового диальдегщу зростае, тодi як рiвень гемо-глобiну та активностi каталази в кровi знижуеться. Таю бiохiмiчнi змiни кровi приводять до розвитку дiабетичноТ мiкроангiопатiТ та структурно!'
перебудови пареными яечнимв самок щурiв, що ^ЛА Мiськiв. - № 1/2585; подано 1501 09; визн. рац.
15.02.09.
Гагарин В.И. Сахарный диабет и его поздние осложнения / В.И.
проявляеться ктькюним перерозподтом фолн
кулiв рiЗH0Г0 ступеня 3рiл0стi за рахунок збть- Гагарин, Л.А. Сыдыкова // Международный журнал прикладных
и фундаментальных исследований. - 2010. - № 11. - С. 95-96. Зенкина В.Г. Регуляторы апоптоза и механизм их действия в
шення числа атрезивних форм.
Перспективи подальших дослщжень поляга- женской гонаде / В.Г. Зенкина, ВС. Каредина, О.А. Солодкова
Ють у дослщженш псто-ультраструктурних змш ниь,дхр111сс/л1Мдеождаунниай5од201й0,К-рмн°а7 п_рСТТ4ых и фундаменталь-
паренхiми та ГМЦР яечникiв при ЦД за умов ко- 6. Козлов В.И. Гистофизиология системы микроциркуляции / В.И. рекцп пр0тидiабетичними препаратами . Коалов// Регионарное кровообращение и микроциркуляция. -
Лггература 7. Кривко Ю.Я. Ультраструктура ланок гемомiкроциркуляторного
русла в нормi та за умов експериментального цукрового дiабе-
1. Айдагулова С. В. Роль патологии фолликулярной ткани яични- ту/ Ю.Я. Кривко, Л.Р. Машук-Вацеба, З.З. Масна [та ш.] // Вюник ков в развитии овариальной дисфункции / С. В. Айдагулова, Г. морфсшош. - 2010. - Т. 16, № 2. - С. 397-400.
И. Непомнящих, Ю. В. Галкина [и др ] Я^млетань эк^ер^е- 8. Лойда З. Гистохимия ферментов: лабораторные методы /
тал^й биологии и медицины. - 2007. - Т. 144, № 10. - С. З.Лойда, Р.Госсрау, Т. Шиблер - М., 1982. - 272 с.
„. '..„ . ,,-,, 9. Ломтева Н.А. Влияние стадии эстрального цикла на процессы
2. Андреева Е Н„ Влияние ^у™^ на функцию яич,ника ' Е. Н. свободнорадикального окисления самок крыс при воздействии Андреева, Е. А КартваО. О. Шмелева [и др.] // Проблемы стрессиндуцирующих факторов / Н. А. Ломтева // Проблемы репродукции. - 2005. - Т. 11 , № 4. - С. 27-34. репродукции. - 2008. - № 1. - С. 66-70.
3. А.с. на рацiоналiзаторську пропозицто СпоЫб моделювання цукрового дiабету в експериментi: О.Я. Жураювська, В.А. Левиць-
Реферат
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ И БИОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ЯИЧНИКАХ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ 1-ГО ТИПА
Левицкий В.А, Якимив Ю.М.
Ключевые слова: яичник, сахарный диабет, гемокапилляры, глюкоза, гликозированный гемоглобин, каталаза, малоновый диальдегид
Целью исследования было изучение структурных компонентов яичника в норме и при сахарном диабете 1-го типа. Материалом служил яичник лабораторных крыс в стадии проеструс. Применяли гисто-ультраструктурные методы выявления микрогемососудов, фолликулов яичника, а также биохимические методы исследования плазмы крови. В результате исследования установлено, что при сахарном диабете концентрация глюкозы, гликозированого гемоглобина, малонового диальдегиду возрастает, тогда как уровень гемоглобина и активности каталазы в крови снижается. Такие биохимические изменения крови приводят к развитию диабетической микроангиопатии и структурной перестройке паренхимы яичников самок крыс, что проявляется количественным перераспределением фолликулов разной степени зрелости за счет увеличения числа атрезивних форм.
Summary
MORPHOLOGICAL AND BIOCHEMICAL CHANGES IN OVARIES IN EXPERIMENTAL DIABETES MELLITUS 1 TYPE Levitskiy VA, Yakymiv Yu.M.
Keywords: ovary, diabetes mellitus, blood vessels, glucose, glycosyleted hemoglobin, catalase, malonic dialdehyde.
The research was aimed to study structural components of ovaries in normal conditions and in diabetes mellitus t type. The ovaries of laboratory rats in the stage of proaestrus served as the research material. We used histo-ultrastructural methods for detection of microcirculatory bed, follicles, as well as biochemical methods to study blood plasma. It was found that in diabetes mellitus the concentration of glucose, glycosyleted haemoglobin, and malonic dialdehyde grew, while the level of blood hemoglobin and blood catalase activity decreased. Such biochemical changes in the blood led to the development of diabetic microangiopathy and structural alteration of ovarian parenchyme in female rats, that was manifested with quantitative redistribution of follicles of different maturation due to the increased number of аШ^^ forms.
