CC BY
21
Дубинина Наталья Николаевна, кандидат биологических наук, доцент кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии, ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, Россия, 630091, г. Новосибирск, Красный Проспект, д. 52, тел.: 8-913-466-75-53, е-таП: [email protected].
Склянов Юрий Иванович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой гистологии, эмбриологии и цитологии, ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, Россия, 630091, г. Новосибирск, Красный Проспект, д. 52, тел.: 8-913-920-50-24, е-таП: [email protected].
Опарина Марина Петровна, кандидат медицинских наук, врач акушер-гинеколог, заведующая поликлиническим отделением муниципального бюджетного учреждения здравоохранения г. Новосибирска «Центр планирования семьи и репродукции», Россия, 630136, г. Новосибирск, ул. Киевская, д. 14, тел.: 8-913-919-07-07.
Саматова Инна Михайловна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии, ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, Россия, 630091, г. Новосибирск, Красный Проспект, д. 52, тел.: 8-913-986-24-55, е-таЛ: [email protected].
УДК 611.814:612.014.46]:616-092.4
© Е.В. Ермолина, И.С. Митрофанова, А.А. Стадников, А.И. Смолягин, 2013
Е.В. Ермолина, И.С. Митрофанова, А.А. Стадников, А.И. Смолягин
СТРУКТУРНЫЕ ПРЕОБРАЗОВАНИЯ ОРГАНОВ ГИПОТАЛАМО-ГИПОФИЗАРНО-АДРЕНОКОРТИКАЛЬНОЙ И ИММУННОЙ СИСТЕМ КРЫС ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ХРОМА И БЕНЗОЛА
ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Минздрава России
На 40 крысах линии Вистар изучены морфологические особенности гипоталамуса, гипофиза, надпочечников, тимуса, селезенки, лимфатических узлов через 45 и 90 дней перорального воздействия бензола, бихро-мата калия и их смеси. Установлено явление разбалансирования нейросекреторного процесса, угнетения клеточного звена на фоне активизации В-системы иммунитета.
Ключевые слова: морфология, гипоталамус, гипофиз, надпочечники, тимус, селезенка, лимфатические узлы, бензол, хром.
E.V. Ermolina, I.S. Mitrofanovа, A.A. Stadnikov, A.I. Smolyagin
THE STRUCTURAL TRANSFORMATION OF THE HYPOTHALAMIC-PITUITARY ADRENOCORTICAL AND IMMUNE SYSTEMS OF RATS IN EXPOSURE TO CHROMIUM AND BENZENE
40 Wistar rats were studied in their morphological features of the hypothalamus, pituitary, adrenal, thymus, spleen, lymph nodes in 45 and 90 days of oral exposure to benzene, potassium dichromate and their mixtures. The phenomenon of neurosecretory deregulation process, the inhibition of cellular activation on the background level in the cell population was found out.
Key words: morphology, hypothalamus, pituitary, adrenal glands, thymus, spleen, lymph nodes, benzene, chromium.
Введение. Одним из приоритетных научных направлений медико-биологических дисциплин является изучение механизмов адаптации живого организма к влиянию экологически неблагоприятных факторов. Особо значимыми в формировании опасности для здоровья человека являются бензол и соединения хрома [2, 5, 10, 12]. Работы, посвященные исследованию влияния хромовых соединений и бензола на органы иммунной системы, немногочисленны и не носят системного характера [1, 4, 11]. Имеются единичные работы по оценке действия данных токсикантов на гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальную систему [3, 8].
Цель: установить комбинированное действие хрома и бензола на морфологические изменения органов гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной (ГГАКС) и иммунной систем организма в условиях эксперимента.
Материалы и методы. Исследования проведены на 40 здоровых, половозрелых крысах-самцах Вистар массой 250-300 г. Все животные были разделены на 4 группы по 10 особей в каждой и содер-
жались на стандартном пищевом рационе. Первая группа (контрольная) получала воду. На протяжении 90 суток животные 2, 3, 4 групп вместе с питьевой водой получали: крысы из 2 группы - бензол из расчета 0,6 мл/кг, из 3 группы - бихромат калия 20 мг/кг, из 4 группы - смесь бихромата калия (20 мг/кг) и бензола (0,6 мл/кг). Выбор доз, способа введения и длительности эксперимента обоснован выполненными ранее исследованиями [9]. У 20 экспериментальных крыс (по 5 животных из каждой группы) на 45 день и у 20 крыс (по 5 животных из каждой группы) на 90 день эксперимента проводилось гистологическое исследование гипоталамуса, гипофиза, надпочечников, тимуса, селезенки, лимфатических узлов на светооптическом и электронно-микроскопическом уровне. Результаты обрабатывались статистически методами вариационной статистики с использованием пакета программ Microsoft Excel 7.0, Statistica 5.0.
Результаты исследования и их обсуждение. Светооптические и электронно-микроскопические исследования супраоптических и паравентрикулярных ядер гипоталамуса, а также нейрогипофиза показали, что у экспериментальных животных отмечалось возрастание объемов ядер и ядрышек у «светлых» нейросекреторных клеток (НСК). Одновременно в 2-2,5 раза увеличивалось содержание биполярных «темных» НСК и пикноморфных клеток у крыс, получавших смесь хрома и бензола, по сравнению с интактными животными. При этом в перикарионах НСК и их аксонах регистрировались крупные аутофагосомы и липидные капли. Митохондрии набухали, вакуолизировались, их кристы разрушались. Описываемые ультраструктурные изменения можно расценить как показатели локальных мембранных повреждений у НСК, развивающихся на фоне их функционального напряжения и лимитирования биоэнергетики [6]. Более выраженная картина подобных повреждений, завершившихся демаскировкой липидов, наблюдалась в супраоптических ядрах.
Морфометрический анализ состояния аксонов НСК показал, что у животных, получавших смесь экзотоксикантов, происходило значительное накопление секреторных гранул в аксонах НСК, что не сопровождается адекватной экструзией секретируемых продуктов и указывает на снижение поступления гипоталамичееких нонапептидных гормонов в общий кровоток. Данный феномен был ранее показан в стрессорных условиях [7].
При ультраструктурном изучении клеточного состава аденогипофиза было отмечено увеличение числа секреторных гранул в цитоплазме кортикотропоцитов, гипертрофия пластинчатого комплекса Гольджи и возрастание протяженности канальцев эндоплазматического ретикулума. Наблюдаемая функциональная активизация данных клеток носила избыточный характер и сопровождалась кринофа-гией, а также локальными ультраструктурными повреждениями (набухание митохондрий, дезорганизация их крист, дископлексация цитомембран, образование ламеллярных телец и аутофагосом).
Усиление активности кортикотропоцитов у данных животных не сопровождалось адекватной реакцией со стороны клеток пучковой зоны коры надпочечников. Иными словами, будучи эффектор-ными звеньями ГГАКС, кора надпочечников не продемонстрировала те структурные особенности, которые свидетельствовали бы об ее усилении функционирования, несмотря на очевидное возрастание активности кортикотропоцитов. Подобная ситуация может свидетельствовать либо о затруднении выведения кортикотропина из аденогипофиза в общий кровоток, либо о потере чувствительности кортикоцитов надпочечников к аденогинофизарному влиянию, либо о сочетании обоих механизмов. С другой стороны, установленный феномен блокировки высвобождения нонапептидных нейрогор-монов на уровне нейрогипофиза также должен быть учтен, поскольку при этом существенно ограничен парааденогипофизарный путь регуляции кортикоцитов надпочечников со стороны нонапептидер-гической ГГНС. Данные заключения в полной мере согласуются с ранее полученными результатами на животных при моделировании гриппозной вирусной инфекции [9].
В корковом веществе долей тимуса происходило уменьшение плотности тимоцитов на фоне хорошо определяемой ретикуло-эпителиальной стромы органа. В мозговом же веществе в 2-3 раза (по сравнению с интактными животными) возрастало число тимоцитов.
В ретикулоэпителиоцитах и тимоцитах (как в корковом, так и мозговом веществе долек) появлялись крупные везикулы. В них отмечалось набухание митохондрий, просветление матрикса и деструкция крист. В большинстве ретикулоэпителиоцитов регистрировались миелиноподобные структуры и крупные липосомы. При этом нарушались эпителио-лимфоцитарные контакты. Среди ретикуло-эпителиальных клеток отмечались явления кариопикноза и кариорексиса, а тельца Гассаля идентифицировались не только в мозговом, но и корковом веществе долек тимуса.
Данные процессы протекали на фоне уменьшения долек органа и возрастания числа адипоцитов не только в субкапсулярных участках, но и в междольковых прослойках соединительной ткани и в кортикальных участках самих долек. Суммарное количество жировых клеток возрастало в 3,5-4 раза (по сравнению с интактными животными). Таким образом, у экспериментальных животных развивался
комплекс структурно-функциональных изменений тимуса, свидетельствующий об акцидентальной инволюции органа.
У всех экспериментальных животных в селезенке отмечалось выраженное полнокровие трабе-кулярных и пульпарных сосудов. Размеры лимфоидных фолликулов возрастали в 1,7-2,3 раза (в сравнении с интактными животными). Анализ серийных гистопрепаратов органа показал, что увеличение массы лимфоидных фолликулов у данных животных происходил за счет возрастания В-зон. Вместе с тем, в таких гиперпластических зонах, содержащих плазмоцитарно-макрофагальные элементы, отмечалось значительное число дегенерированных и гибнущих клеток. Значимого возрастания Т-зависимых (периартериальных) зон не происходило.
У исследованных животных обнаружено увеличение (в 2-3 раза) размеров как подкожных, так и мезентериальных лимфатических узлов. В них расширялись маргинальные, промежуточные корковые и мозговые синусы, а также кровеносные сосуды в капсуле и трабекулах. При этом в гемокапил-лярах отмечались явления сладжирования форменными элементами крови и микротромбы. Лимфо-идные фолликулы чрезвычайно гетероморфны. Наряду с мелкими встречались и значительно увеличенные лимфоидные структуры, локализация которых менялась (часть из них была расположена в паракортикальном слое лимфатических узлов). Большие лимфоидные фолликулы имели увеличенный центр размножения, в котором идентифицировались крупные лимфоциты (лимфобласты), плазматические клетки и макрофаги. Плазмоциты имели признаки гиперплазии органелл и ультраструктурных повреждений цитомембран. Макрофагические клетки регистрировались не только в кортикальной зоне лимфатических узлов, но и в составе мозговых (мякотных) тканей. «Береговые» клетки синусов резко гипертрофировались и многие из них реорганизовались в макрофагальные элементы.
Заключение. Морфологический анализ материала, полученного от экспериментальных животных, свидетельствует о содружественной реактивности ГГАКС и органов центрального и периферического звеньев системы иммуногенеза. Она может быть оценена как картина разбалансирования нейросекреторного процесса, угнетения клеточного звена (Т-системы) иммунной защиты на фоне активизации В-системы. Последнее свидетельство, которое может говорить о развитии аутоиммунного процесса, подтверждается лимфоретикулярной гиперплазией и плазмоцитарно-макрофагальной трансформацией лимфатических узлов и селезенки, а также акцидентальной инволюцией тимуса. Особенно важным является то, что фенотипически отслеженные эти реакции связаны с разбаланси-ровкой секреторного процесса в ГГАКС.
Список литературы
1. Захаров, В. Н. Изменения системы крови при воздействии радиации и бензола / В. Н. Захаров. - Новосибирск : Наука, 1990. - 239 с.
2. Изтлеуов, М. К. Патогенез нарушений гомеостаза, вызванных избыточным поступлением хрома в организм, и пути их коррекции : автореф. дис. ... д-ра мед. наук / М. К. Изтлеуов. - М., 2004. - 48 с.
3. Михайлова, И. В. Воздействие соединений хрома и бензола на иммунологические и морфологические параметры организма экспериментальных животных / И. В. Михайлова, Е. С. Кислинская,
A. И. Смолягин и др. // Морфология. - 2008. - Т. 134, № 5. - С. 83.
4. Печенникова, Е. В. О биологическом значении микроэлементов / Е. В. Печенникова,
B. В. Вашкова, Е. А. Можаев // Гигиена и санитария. - 1997. - № 4. - С. 41-43.
5. Пинигин, М. А. Комплексная характеристика влияния факторов среды и социальных условий на здоровье населения / М. А. Пинигин, З. Ф. Сабирова // Вестник Российской Академии медицинских наук. - 2006. - № 5. - С. 12-15.
6. Скулачев, В. П. Биоэнергетика / В. П. Скулачев. - М. : Высшая школа, 1989. - 270 с.
7. Стадников, А. А. Роль гипоталамических нейропептидов во взаимодействиях нейропептидов во взаимодействиях про- и эукариот / А. А. Стадников. - Екатеринбург : Изд-во УрО РАН, 2001. - 244 с.
8. Утенин, В. В. Гигиеническая характеристика хрома и бензола и морфофункциональные аспекты их взаимодействия на организм в условиях эксперимента : автореф. дис. ... канд. мед. наук / В. В. Утенин. - Оренбург, 2002. - 24 с.
9. Фролов, Б. А. Роль нарушений центральных механизмов нейрогуморальной регуляции в исходе вирусной инфекции / Б. А. Фролов, Г. Н. Смагин, В. К. Филиппов // Доклады Академии наук СССР. - 1990. - Т. 314, № 3. - С. 764-767.
10. Barseloux, D. G. Chromium / D. G. Barseloux // J. Toxicol. Clin. Toxicol. - 1999. - Vol. 37, № 2. - Р.173-194.
11. Pyszel, A. Effect of metals, benzene, pesticides and ethylene oxide on the haematopoietic system / A. Pyszel, T. Wrobel, A. Szuba, R. Andrzejak // Medicina Pracy. - 2005. - Vol. 56, № 3. - P. 249-255.
12. Snyder, R. The toxicology of benzene / R. Snyder, G. Witz, B. D. Goldstein // Environmental Health Perspectives. - 1993. - Vol. 100. - P. 293-306.
Ермолина Евгения Вячеславовна, младший научный сотрудник проблемной лаборатории по изучению механизмов естественного иммунитета, ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Минздрава России, Россия, 460000, г. Оренбург, ул. Советская, д. 6, тел.: 8-987-858-67-56, е-таЛ: [email protected].
Митрофанова Ирина Сергеевна, кандидат медицинских наук, ассистент кафедры госпитальной терапии, ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Минздрава России, Россия, 460000, г. Оренбург, ул. Советская, д. 6, тел. (3532) 77-22-75.
Стадников Александр Абрамович, доктор биологических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, заведующий кафедрой гистологии, цитологии и эмбриологии, ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Минздрава России, Россия, 460000, г. Оренбург, ул. Советская, д. 6, тел.: (3532) 72-6791, е-таЛ: [email protected].
Смолягин Александр Иванович, доктор биологических наук, профессор, заведующий проблемной лабораторией по изучению механизмов естественного иммунитета, ГБОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия» Минздрава России, Россия, 460000, г. Оренбург, ул. Советская, д. 6, тел.: (3532) 77-71-72, е-таП: probllab.orenburg @таП.т.
УДК 591.436.2:597.554.3:591.3 © Т.С. Ершова, Х.В. Нгуен, 2013
Т.С. Ершова, Х.В. Нгуен
ОСОБЕННОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ ГЕПАТОПАНКРЕАСА КАРПА
В РАННЕМ ОНТОГЕНЕЗЕ
ФГБОУ ВПО «Астраханский государственный технический университет»
Приведены сведения о строении гепатопанкреаса карпа в раннем онтогенезе. В состав печени карпа входят тканевые компоненты поджелудочной железы, образуя гепатопанкреас. В начале личиночного периода в гепатопанкреасе серьезных повреждений выявлено не было, они обусловлены сменой нормального физиологического состояния печени в процессе онтогенеза. К концу личиночного периода развития в изучаемом органе наблюдались патологические изменения: жировая дистрофия, расширенные сосуды, шдержащие форменные элементы крови, наличие безъядерных клеток.
Ключевые слова: печень, гепатопанкреас, поджелудочная железа, личинки, карп, онтогенез.
T.S. Ershova, H.V. Nguen
THE FEATURES OF FORMATION OF HEPATOPANCREAS OF THE CARP
IN EARLY ONTOGENESIS
The structure of the hepatopancreas of carp in early ontogenesis was studied. The structure of carp liver consisted of tissue components pancreas, forming hepatopancreas. Serious injuries have not been identified in the hepato-pancreas of the early larval periods. They caused by the change of the normal physiological state of the liver during ontogenesis. In the future there were seen pathological changes: fatty dystrophy, expanded vessels containing blood cells, the presence of non-nuclear cells.
Key words: liver, hepatopancreas, pancreas, larvae carp, ontogenesis.
Введение. Пищеварительная система, в отличие от других систем организма, больше всего подвержена влиянию факторов среды. Печень является органом, участвующим в основных обменных процессах, происходящих в организме [2, 3]. Этот орган в силу своих функций является конечным накопителем многих веществ, попадающих в организм из окружающей среды, в том числе и для раз-
