CC BY
22
УДК: 619:611.8:616-091:615:636.4.5:576.31:599.23
Коцюмбас Г.1., д.вет.н., професор Данкович P.C., к.вет.н., доцент © Лъв\всъкий нацюналънийутеерситет ветеринарногмедицини та бютехнологш iм. С.З. Гжицъкого
ПАТОМОРФОЛОГ1ЧН1 ЗМ1НИ В ПЕЧ1НЦ1 ТА НИРКАХ СВИНЕЙ ЗА ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО Т-2 ТОКСИКОЗУ
У cmammi описат макроскотчт, г1столог1чш, гicmoxiMinui та улътраструктурш змти, ят розвиваютъся в печтщ та нирках свиней за експерименталъного Т-2 токсикозу. Встановлено, що Т-2 токсин спричиняе пошкодження быоксинтезуючого апарату клтин (гранулярног ендоплазматичног cimKU та рибосом), спричиняе порушення обм1ну нуклегнових кислот, бмюв та вуглеводгв. Також виявлено руинування цитоплазматичних мембран, що супроводжуетъся активащею процеав перекисного окисления лгпгдгв, розвитком дистрофгчних (зернистог, вакуолъног та жировог дистрофп) та некротичних змт гепатоцит1в i нефроцит1в
Ключов1 слова: Т-2 токсин, печтка, нирки, дистрофгя, некроз, гранулярна ендоплазматична стка, рибосоми
Одшею з найбшьш складних проблем сучасного аграрного виробництва е забруднення корм1в токсичними речовинами, чшьне мкце серед яких нал ежить мжотоксинам - вторинним метабол1там плкеневих гриб1в. На сьогодш вщомо близько 200 вид1в токсиноутворюювальних гриб1в, як1 видшяють понад 400 р1зних мжотоксишв, що суттево вщмшш за х1м1чною будовою та бюлопчними властивостями [3; 8; 12]. Слщ зазначити, що проблема впливу на оргашзм мжотоксишв знаходится в центр! уваги таких авторитетних м1жнародних структур як Продовольчо! та сшьськогосподарсько! оргашзацп ООН (ФАО), Програми ООН з навколишнього середовища (ЮНЕП), Всесв1тньо1 оргашзацп охорони здоров'я (ВООЗ), Мжнародно! агенцп з дослщженняраку (МАДР) [2; 10; 13].
Основн1 групи м!котоксишв, як1 спричиняють токсикоз у сшьськогосподарських тварин i птищ, включають афлатоксини, охратоксини, трихотоцени, фумошзини, CTaxiöoTpio- та дендродохютоксини, зеараленон, ерготамшов1 алкалощи тощо [1; 5; 9]. Пом1ж трихотоценових токсишв у природних умовах найчастше виявляють ураження корм1в Т-2 токсином, шваленолом, дезоксишваленолом i д1ацетоксисшваленолом [3; 6; 8].
Бюлопчна д1я Т-2 токсину на оргашзм характеризуеться широким спектром токсичного впливу, що виражаеться дермонекротичною, л1мфопешчною, ¿муносупресивною, нейротоксичною д1ею, а також цший рядом вщдалених ефект1в [4; 6-7; 9]. Бшьшкть дослщниюв, зосереджуючи cboi дослщження на сташ оргашв нервово! та ¿мунно! систем за Т-2 токсикозу,
© Коцюмбас Г.1., Данкович P.C., 2013
167
нерщко оминають увагою змши, що розвиваються в органах травления та сечовидшення, яю вдаграють визначальну роль у всмоктуванш, метабол1зм1 та виведенш Т-2 токсину та його похщних. У зв'язку з цим, вивчення морфолопчних змш, яю розвиваються в органах травления та сечовидшення, за Т-2 токсикозу е актуальним питаниям сучасно! ветеринарно! медицини.
Матер1ал та методи. Для ексиериментального дослщження використовували 2,5-мюячних поросят велико! бшо! породи, масою тша 18-20 кг (n=8). Експерименти на тваринах проводили вщповщно до правил Свропейсько! конвенци гуманного ставлення до лабораторних тварин. Поросятам протягом 20 д1б згодовуванням комбшорм, який був контамшований Т-2 токсином (0,2 мг/кг маси тша - 1/20 ЛД50) та випоювали воду. Для контролю використовували клмчно здорових тварин, яким згодовували комбшорм не уражений мжотоксинами та випоювали воду (n=6).
Поросят забивали, за умов легкого хлороформового наркозу на 10 та 20 день дослщу, проводили патолого-анатом1чний розтин. У процес1 аутопсй' в1дбирали матер1ал для пстолопчних, г1стох1м1чних та електронно-м1кроскоп1чних дослщжень. В1д1браний матер1ал ф1ксували у 10 %-ному нейтральному формал1н1 та рщиш Карнуа. Г1стозр1зи виготовляли на санному та заморожуючому м1кротомах. Препарати фарбували гематоксил1ном та еозином, Суданом чорним, метиленовим зеленим та п1рон1ном за Браше, PAS-реакц1ю проводили за Мак-Манусом. Виконання Bcix г1стох1м1чних метод1в супроводжувалося необх1дним контролем для пщтвердження ix специф1чност1. Св1тлову м1кроскоп1ю i м1крофотографування г1стопрепарат1в зд1йснювали за допомогою м1кроскопа OLYMPUS CX 41 та фотокамери OLYMPUS С-5050.
Електронно мжроскотчш досл1дження проводили за методами, описаними у пос1бнику з м1кроскотчно1 техн1ки [11]. Зразки переглядали i фотографували в електронно-трансм1с1йному MiKpocKoni Tesla BS-500.
Результати досл1джень. Макроскоп1чн1 змши у печшщ поросят, яким згодовували Т-2 токсин були виражен1ш1 на 20 добу досл1дження. Зокрема, печшка була дещо зб1льшена, нер1вном1рно забарвлена: коричнево-вишневого кольору, з жовто-бурою строкатктю, часточкова структура згладжена, а консистенщя органу подекуди в'яла. Жовчний Mixyp переповнений в'язкою жовчю зелено-жовтого кольору. Слизова оболонка жовчного Mixypa шершава.
За пстолопчного досл1дження печ1нки поросят (на 10 добу) встановлено розвиток зернисто! дистрофй' гепатоцит1в та початков1 етапи розвитку жирово! дистрофй'. Гепатоцити були набухл1, i'x цитоплазма за фарбування гeмaтoкcилiнoм та еозином неоднорщно aцидoфiльнa, мicтилa flpiÖHi eoзинoфiльнi зернятка, подекуди HepiBHOMipHO пpocвiтлeнa. За фарбування ricT03pi3iß, виготовлених за допомогою заморожуючого MiKpoTOMa та пофарбованих Суданом чорним, у гепатоцитах виявляли збiльшeння кшькосп нейтральних жиpiв, якi у виглядi flpiÖHHx гранул чорного кольору (пиловидна жирова диcтpoфiя) нагромаджувались в цитоплазма Koнцeнтpaцiя глiкoгeнy у цитoплaзмi гепатоципв та BMicT РНК були дещо зменшеш.
168
На 20 добу у цитоплазм! переважноТ бшьшосл гепатоцит1в в1зуал1зувались ч1тко сформован! вакуол^ яю заповнеш просв1тленою цитоплазматичною рщиною. Слщ зазначити, що за фарбуванням Суданом чорним лише в окремих гепатоцитах вдалось виявити округл1 др1бш крапл1 нейтральних жир1в (др1бнокрапельна жирова дистроф1я). Отже, на 20 добу дослщу розвивалась як вакуольна бшкова дистроф1я, а в деяких гепатоцитах др1бнокрапельна жирова дистроф1я (рис. 1). Виявлялись гепатоцити, яю зазнавали некротичних змш: Тх ядра були зменшеш в об'ем1 (шкнотичш), гомогенно та штенсивно забарвлеш гематоксилшом, цитоплазма розрщжена, в окремих гепатоцитах ядра л1зоваш. Окр1м вираженого зменшення концентрацп глжогену у цитоплазм! гепатоци™ на 20 добу дослщу, також встановили зниження шроншофшп (у пор1внянш з контролем), що вказувало про зниження вмюту РНК у цитоплазматичному матрикс1 за Т-2 токсикозу.
Подекуди виявляли переповнення синусовдв та центральних вен кров'ю, шфшьтращю м1жчасточковоТ сполучноТ тканини л1мфоцитами, еозинофшами, а подекуди збшьшення кшькост1 з1рчастих ретикулоендотелюцшгв (кл1тин Купфера). У слизовш оболонщ жовчного м1хура та у жовчних ходах вщзначали десквамац1я еттелто, набряк власноТ пластинки слизовоТ оболонки, л1мфоцитарну шфшьтращю ТТ сполучнотканинноТ основи. На окремих дшянках шод1 вщзначалась прол1ферац1я ештелто жовчних ход1в.
За ультраструктурного дослщження печшки виявляли розширення канальщв гладкоТ ендоплазматичноТ с1тки та цистерн гранулярного ендоплазматичного ретикулуму гепатоцштв (рис. 2), яю були переповнеш
електронно свгглим вмютом, з поодинокими осмюфшьними включениями. Кшьюсть рибосом на поверхш гранулярноТ ендоплазматичноТ с1тки, а також на зовшшнш ядернш мембраш була зменшена. Подекуди виявляли руйнування мембран гранулярноТ ендоплазматичноТ с1тки. Комплекс Гольдж1 був
Рис. 1. Вакуольна та жирова (др1бнокрапельна) дистроф1я
гепатоцит1в. 20 доба дослщу. Гематоксилш та еозин х 500
Рис. 2. Розширення канальщв гладко!* ендоплазматично1 сггки. Карюпжноз одного з ядер гепатоцита. 20 доба дослщу. Електронограма х 4000
169
представлений нер1вном1рно розширеними цистернами, що обмежеш мембранними структурами, поруч ¿з якими розташовувались дещо деформоваш м!хурщ та вакуолг В окремих дшянках кл1тини розширенш цистерни гранулярно! ендоплазматично! атки оточували м!тохондрп, бшьшють з яких набухали, кристи !х були вкороченими або зруйнованими, подекуди спостер1галось просвплення матриксу м!тохондрш. Кшькють гранул глшогену, яю розмщувались м1ж з1гнутими та незначно розширеними канальцями гладкого ендоплазматичного ретикулуму, на 10 добу дослщу була зменшена, а на 20 добу глжоген у зазначених делянках майже не в1зуал1зувався. У окремих гепатоцитах (на 20 добу дослщу) розвивались некротичш процеси: ядро зменшувалось в об'ем! (рис. 2), майже повшстю заповнювалось гетерохроматином, ущшьнювалось, органели зазнавали деструктивних змш, у палоплазм! збшьшувалась кшькють л1зосом.
У гепатоцитах, з вираженими ознаками вакуольно! дистрофп виявляли р1зке розширення цистерн гранулярно! ендоплазматично! атки, руйнування мембранних структур останньо!, з появою у палоплазм! об'емних вакуолей, що заповнеш електронно свалим вмютом, нерщко з домшками др1бних осмюфшьних пласивщв. За умов розвитку жирово! дистрофи, у цитоплазматичному матрика розмщувались об'емш жиров! вакуол1, бшьшкть з яких мали характерну слабоосмюфшьну посмуговашсть.
Нирки у дослщних свиней, як на 10 так I на 20 добу дослщу були незначно збшьшеш, волокниста капсула зшмалась легко, межа м1ж юрковою та мозковою речовинами ч1тка. Юркова речовина подекуди нер1вном1рно зафарбована: коричнево-червоного кольору, зовшшня зона мозково! речовини дещо свплше забарвлена у червоно-коричневий кол1р, з аруватим вщтшком, нирков! сосочки св1тло-с1ро-рожевого кольору.
Пстолопчно, на 10 добу дослщу в окремих ниркових тшьцях спостер1гали пщвищення проникност! гломерулярно! базально! мембрани I нагромадження у сечовому простор! бшково! маси. Цитоплазма проксимальних звивистих канальц!в була набухла, на окремих дшянках просв!тлена, щ!точкова облям!вка розрщжена, м!сцями зруйнована. В окремих еттелюцитах проксимальних звивистих канальц!в рееструвались некротичш зм!ни. У просв!т! канальц!в нагромаджувалась б!лкова маса. Дугов! та м!жчасточков! артер!! та вени були розширеними, переповнеш кров'ю. Також спостер!гали пом!рне розширення кап!ляр!в перитубулярно! кап!лярно! Ытки, переповнення !х еритроцитами.
На 20 добу дослщу пстолопчш зм!ни в нирках свиней були ще бшыл вираженими. Подекуди траплялись р!зко зменшеш в об'ем! нирков! т!льця, капшяри яких були здавлен!, !х просв!т був звуженим, мезанг!альний матрикс дещо розширеним. 1нш! нирков! т!льця компенсаторно гшертрофоваш, !х кап!ляри розширен!, наповнеш еритроцитами. У деяких еп!тел!оцитах проксимальних звивистих канальщв розвивались некротичн! змши: ядро !х зменшене в об'ем!, штенсивно та однор!дно забарвлене гематоксилшом у ф!олетовий кол!р, цитоплазма кл!тин дещо просв!тлена. Деяк! проксимальн!
170
канальщ були розширеними, подекуди спостер1галась десквамащя нефротелш у просв1т канальця, у якому знаходилась надм1рна кшькють бшково! маси, иефроцити при цьому були зменшеш в об'ем1, ущшьнеш.
Окр1м цього в еттелюцитах проксимальних, дистальних звивистих канальщв, а також еттели зб1рних ниркових канальщв розвивалась вакуольна дистроф1я. Уражеш кл1тини при цьому набухл!, у !х цитоплазм! з'являлись вакуол!, щп-очкова облям1вка подекуди руйнувалась, ядро здебшьшого вщтискалось на периферш кл1тини. Нейтральних жир1в у зазначених вакуолях виявити не вдалося. Навколоклубочкова та м1жканальцева строма були шфшьтроваш л1мфоцитами, в окремих дшянках збшьшувалась кшькють макрофапв, судинна реакщя дещо менш виражена, шж на 10 добу дослщу. Проте дугов! та м1жчасточков1 артерп були також дещо розширеш, переповнеш еритроцитами. Окр1м цього, спостер1гали розширення та переповнення еритроцитами прямих артерюл мозково! речовини нирок. Також рееструвались некротичш змши ештелш ниркових сосочюв, шфшьтращя сполучнотканинно! строми мозково! речовини л1мфоцитами та макрофагами.
За пстох1м1чного дослщження нирок спостер1галось зменшення кшькост! глжогену в ашкальнш частиш проксимальних звивистих канальщв, особливо у дшянщ руйнування щ1точково! облям1вки. Окр1м цього, шроншофЫя цитоплазми проксимальних канальщв була меншою, у пор1внянш з контролем.
За ультраструктурного дослщження нирок на 10 добу дослщу виявляли вогнищеве руйнування мжроворсинок щ1точково! облям1вки проксимальних звивистих канальщв, розширення цистерн гранулярно! ендоплазматично! атки та зменшення на И поверхш кшькост! рибосом. М^тохондри, яю локал1зуються в компартментах, що утвореш складками базально! плазмолеми (у проксимальних та дистальних звивистих канальцях), збер1гали свою базально-ашкальну ор!ентащю. В окремих м1тохондр1ях спостер1гали вкорочення та руйнування крист, просв1тлення матриксу.
Ультраструктурно, у нефроцитах, у яких рееструвались некротичш змши спостер1галось руйнування карюлеми, р1зке зменшення в об'ем! ядра, яке було майже суцшьно заповнено штенсивно конденсованими грудочками гетерохроматину. Бшьшкть органел були зруйноваш. У просвпленому цитоплазматичному матрика розташовувалась значна кщьюсть л1зосом р1зного розм1ру.
У кл1тинах проксимальних звивистих канальщв, у яких розвивалась вакуольна дистроф1я, спостер1галось р1зке розширення канальщв базального лаб1ринту. Кшькють рибосом на поверхш гранулярно! ендоплазматично! Ытки зменшена. Подекуди в!дзначали розпад вшьних рибосом та пол!сом. Канальц! гладко! ендоплазматично! атки та цистерни гранулярного ендоплазматичного ретикулуму були р!зко розширеними, переповнювались цитоплазматичною р!диною, !х мембрани подекуди руйнувались, з утворенням об'емних вакуолей, як! заповнен! електронно свалим вм!стом, з зернистими або пласт!вцепод!бними осм!оф!льними включения. Ядро в зазначених кл!тинах
171
дещо набухле, нуклеоплазма його просвплена. Досить часто спостер1гали руйнування та вкорочення складок цитоплазматично! мембрани, збшьшення кшькост1 л1зосом та появу пероксисом у цитоплазматичному матрикш нефроциив.
Висновки. У процеЫ дослщження встановлено, що Т-2 токсин спричиняе виражену деструкцш мембран гранулярного ендоплазматичного ретикулуму гепатоцит1в, а також зменшення кшькост1 рибосом та полюом, що вказуе на зниження бшоксинтезуючо! функцп. Також розвиваються дистроф1чш (зерниста, вакуольна та жирова дистрофи) та некротичш процеси паренх1матозних елемент1в печшки i нирок. За г1стох1м1чного дослщження у цитоплазм! гепатоцит1в та дещо меншш Mipi нефроцшгв, виявили зменшення кшькосл РНК та глжогену, що свщчить про порушення обмшу нуклешових кислот та вуглевод1в за Т-2 токсикозу. Виявлена деструкщя цитоплазматичних мембран ультраструктур гепатоцит1в та нефроцит1в супроводжуеться появою у цитоплазматичному матрика пероксисом, зб1льшенням кшькост1 л1зосом, що вказуе на активацш окислювального стресу та ¿ндукц1ю процеЫв перекисного окисления л1п1д1в.
Л1тература
1. Андршчук А. В. М1коб1ота зерна ячменю, бюсинтез i б1олог1чна д1я охратоксину А: Автореферат дис. кандидата ветеринарних наук: спец. 16.00.03 "Ветеринарна м1кроб1олог1я та в1русолог1я"/Анр1йчук A.B. - Одеса. - 2008.- 18 с.
2. Галяутдинова Г.Г., Егоров В.И., Папуниди Э.К. Ветеринарно-санитарная оценка продуктов животноводства при сочетанном воздействии пиретроида и микотоксина // Современная микология в России. Том 2. Материалы 2-го Съезда микологов России. М.: Национальная академия микологии. - 2008. - С. 248.
3. Духницький В.Б. Ветеринарна мжотоксиколопя / В.Б. Духницький, Т.О. Хмельницький, Г.В. Бойко, В.Д. 1щенко // Ки!в, Аграрна осв1та. - 2011. -240 с.
4. Духницький В.Б. Т-2 токсикоз тварин (патогенез, д1агностика, лкування та проф1лактика): Автореферат дис. доктора ветеринарних наук: спец. 16.00.04 - "Ветеринарна фармаколопя та токсиколопя" Харюв, 2006. - 40 с.
5.Иванов A.B. Микотоксины (в пищевой цепочке) / Иванов A.B., Фисинин В.И., Тремасов М.Я., Папуниди К.Х // Москва: Росинформагротех, 2012. - 136 с.
6.Котик А. М., Труфанова В. О., Труфанов О. В. Частота обнаружения Т-2 токсина, НТ-2 токсина, дезоксиниволенола, зеараленона и фумонизинов в различных кормових субстратах // Птах1вництво. - 2006. - Вип. 58. - С. 556 562.
7.Коцюмбас Г.1. Морфо-функц1ональн1 змши у головному мозку щур1в, поросят i курей за експериментального Т-2 токсикозу та впливу розчишв натр1ю г1похлориту: Автореферат дис. доктора ветеринарних наук: спец. 16.00.02 "Патолопя, морфолопя та онколог1я тварин" / Коцюмбас Г.1. - Б1ла Церква. - 2008. - 40 с.
172
Б.Тутельян В.А., Кравченко Л.В. Микотоксины,- М.: Медицина, 1985. -
320 с.
9.Фисинин В.И., Сурай П. Микотоксины и антиоксид анты: непримеримая борьба (Т-2 токсин - метаболизм и токсичность) // Птица и птицепродукты. - 2012. - №3. - С. 38-43.
10. FAO: food control series. FAO: Mycotoxin surveillance. A guideline : prep. in collab. with the United Nations environment programme. Rome. - 1977. -68 p.
11. Mulish M., Welsh U. Romeis. Mikroscopiche technic. - Heidelberg. -2010. - P. 127-154.
12. Shephard G.S. Impact of mycotoxin on human in developing countries / Food Additives & Contaminants. - 2008; Vol.25, N 2. - P. 146-151.
13. Wit M.; Waskiewicz A.; Golinski P. Occurrence of fumonisin FB1 in kernels and rachis of maize cobs infected by Fusarium verticillioides / Wit M.; Waskiewicz A.; Golinski P. // Progress in plant protection / Inst. of plant protection. -Poznan. - 2010. - P. 1832-1836.
Summary Kotsymbas G., Dankovych R.
PATHOMOPHOLOGICAL CHANGES IN LIVER AND KIDNEY OF PIGS FOR EXPERIMENTAL T-2 TOXICOSIS
This article describes the macroscopic, histological, histochemical and ultrastructural changes that develop in the liver and kidney of pigs for experimental T-2 toxicosis. Found that T-2 toxin causes damage to the rough endoplasmic reticulum and ribosomes, and metabolic causes of nucleic acids and carbohydrates. In addition, dystrophic and necrotic parenchymal elements of the liver and kidneys processes that occur at T-2 toxicosis, accompanied by the destruction of the cytoplasmic membrane, activation of lipid peroxidation
Key words: T-2 toxin, liver, kidney, degeneration, necrosis, rough endoplasmic reticulum, ribosomes.
Рецензент - д.вет.н., професор Гуфрш Д.Ф.
173
