CC BY
42
© Наконечна О. А.
УДК 591. 48:591. 88:504. 5:543. 39 Наконечна О. А.
ВПЛИВ ПРОСТОГО ПОЛ1ЕФ1РУ НА УЛЬТРАСТРУКТУРНУ ОРГАН1ЗАЦ1Ю
ПЕЧ1НКИ ЩУР1В
Харкiвський нацiональний медичний унiверситет (м. Харкiв)
Роботу виконано у Харкiвському нацюнально-му медичному уыверситет в рамках науково! про-блеми «Вивчення механiзмiв бiологiчноI дИ простих полiефiрiв у зв'язку з проблемою охорони навко-лишнього середовища», № державно! реестраци
0110и001812.
Вступ. До речовин, з якими тюно контактуе насе-лення, вiдносяться простi полiефiри (ППЕ) на основ1 пропiленглiколей, глщеролу та пентолу. Останнiм часом об'еми !х синтезу невпинно зростають. Це пов'язано з широким використанням ППЕ у багатьох галузях народного господарства як основи промис-лового випуску пластмас, пшоплас^в, епоксидних смол, лаюв, полiуретанiв, миючих засобiв, емульга-торiв, антикорозiйних i бактерицидних препара^в, флотореаген^в, гальмiвних та охолоджуючих речовин тощо [7,8].
Дослiдженнями останнiх роюв доведено, що вплив численних хiмiчних факторiв на органiзм перш за все може супроводжуватися структурно-мета-болiчними порушеннями в печiнцi. У залежност вiд природи хiмiчного фактора, тривалост його дiI, ш-дивiдуальноI чутливост органiзму можливим е роз-виток як гострих, так й хроычних процеЫв у печiнцi [2-6]. Тому, представляло штерес вивчення впливу ППЕ на ультраструктуру печшки щурiв.
Метою дослщження було вивчення тривалого впливу простого полiефiру на основi глщеролу (Гл) та проптенглколей (ПГ) - ГлПГ-1136 у дозi 1/100 ДЛ50 на ультраструктурну органiзацiю печiнки щурiв.
Об'ект I методи досл1дження. Експеримент виконано на 20 щурах-самцях популяцп Вютар масою 180-220 г, як знаходились у стандартних за-гальноприйнятих умовах вiварiю. У роботi викорис-таний хiмiчний зразок ППЕ з регламентованими ф^ зико-хiмiчними властивостями. Щурам протягом 30 дiб внутрiшньошлунково натщесерце зондом вводили водний розчин ППЕ на основi глiцеролу (Гл) та проптенглколей (ПГ) з молекулярною масою 1136 (ГлПГ-1136). Розрахунок необхщно! для введення ктькост речовини проводили, виходячи з даних про параметри II гостро! токсичностi. Використовували 1/100 ДЛ50, яка складала для ГлПГ-1136 - 0,15 г/кг маси тварин. Щурам контрольно! групи вводили вщ-повщы об'еми питно! води. В контрольна та експе-риментальнiй групах знаходилось по 10 тварин. При виконанн роботи дотримувалися основних вимог
Ванкуверсько! конвенцп (1979, 1994) про бюмедичы експерименти.
Для електронно-мiкроскопiчного дослщження печшку подрiбнювали у краплi фiксатору (1% бу-ферний розчин окисленого осмт) та переносили в свiжу порцю охолодженого до 40С фiксатора на 2-3 години. Пюля закiнчення фксацм шматочки тканини промивали в буферному розчиы, обезводнювали в спиртах зростаючо! концентрацiI та ацетонi, про-сушували та розмщали у блоки зi сумiшшю епоксидних смол (епон-аралдит) [1]. Полiмеризацiю здiйснювали в термостат при температурi 600С протягом двох дiб. Пiсля цього на ультрамiкротомi УМТП-6 виготовлювали ультратонкi зрiзи, яю пiсля контрастирування цитратом свинцю вивчали пщ електронним мiкроскопом ЕМВ-100БР. Збтьшення вибирали адекватно методу до^дження.
Результати дослщжень та Ух обговорення. При електронно-мiкроскопiчному дослщжены пе-чiнки щурiв на 30-ту добу експерименту вiдмiчалася виразна гетерогеннiсть гепатоцитiв. Поряд зi зви-чайними «темними» та «свгглими» гепатоцитами зу-стрiчалися «свiтлi» кгмтини бiльш крупного розмiру. Просвiтлiння цитоплазми гепатоци^в пов'язано з появою внутршньокгмтинного набряку, що е озна-кою порушення водно-електролiтного балансу та проникност цитоплазматичних мембран. Сильно набряклi мггохондри мали округлу форму та про-свiтлений матрикс з дезорганiзованими кристами. Зернистий ендоплазматичний ретикулум (ЕПР) був помiрно розвинений, однак цистерни були рiзко розширенi та утворювали прозорi вакуолi. У цих кт-тинах спостерталася суттева гiпертрофiя цистерн гладкого ЕПР Ядра гепатоци^в зберiгали овальну форму, хроматин був нерiвномiрно розташований (рис. 1). В умовах тривало! штоксикацп в цито-плазмi гепатоци^в у велико! кiлькостi визнача-лися первинш лiзосоми (рис. 2), аутофагосоми (рис. 3). Характерним також було рiзке зниження юлькост рибосом i полiсом, а також зменшення гранул глкогену.
У субмiкроскопiчнiй органiзацiI органел гепа-тоцитiв, зiрчастих макрофагоцитiв й ендотелюци-тiв синусо!дних капiлярiв печЫки при електронно-м^ кроскопiчному дослщжены за тривало! дм ПГ-2106 у 1/100 ДЛ50 виявлено ряд дистрофiчних, а iнодi й деструктивних порушень (рис. 4). Ядра гепатоци^в
як1 втрачали типову структуру й розрихлилися. Спостер1галося суттеве зменшення числа крист, зникали внутр1шньом1тохондр1альн1 гранули.
Найбтыш виразними були зм1ни для гранулярного ЕПР, цистерни якого ставали р1зко розширеними та уявляли собою велику систему електронно-прозорих вакуолей р1зних за розм1рами та формою. На поверхн його мембран визначалася невелика ктыкюты рибосом. Майже у вс1х кл1тинах печ1нки ступ1ны розширення цистерн гранулярно! ендоплаз-матично! с1тки була дуже високою. Одночасно з вакуол1зац1ею гранулярно! с1тки спостер1галася
Рис. 1. Ультраструктура гепатоцит1в щурш за умов тривалого впливу ПГ-2106 у доз1 1 /100 ДЛ50. Ядра
овально'Гформи, хроматин нер1вном1рно роз-ташований. 36. х 32 ООО, контрастовано цитратом свинцю.
чш
№ да 4
У»*- *
-Л 1
Рис. 2. Ультраструктура гепатоцит1в щурш за умов тривалого впливу ПГ-2106 у доз1 1 /100 ДЛ50. Пер-винш л1зосоми. 36. х 32 ООО, контрастовано цитратом свинцю.
Рис. 4. Ультраструктура гепатоцит1в щурш за умов тривалого впливу ПГ-2106 у доз1 1 /100 ДЛ50. Дис-
трофмнп й початков! фази деструктивних змш органел гепатоцитш. 36. х 32 ООО, контрастовано цитратом свинцю.
№
Рис. 3. Ультраструктура гепатоцит1в щурш за умов тривалого впливу ПГ-2106 у доз1 1 /100 ДЛ50. Ау-тофагосоми. 36. х 32 ООО, контрастовано цитратом свинцю.
мали округлу форму \ булизаповненм р1вном1рно пло-щин1 зр1зу гранулами хроматину та р1бонуклеопро-те1н1в. Разом з тим, матрикс ядра був значно про-свггленим, оболонка - крихкою. Зустр1чалися зони осередкового л1зису карюлеми. Мггохондри гепато-цит1в були набряклими, у б1лышост1 випадк1в мали високу електронну щ1лын1сты. Оболонка мггохондрт була у деяких випадках звивистою, !! двоконтурн1сты збер1галася не на всыому протяз1. Окрем1 м1тохон-дри мали частково зруйнован1 зовн1шн1 мембрани,
Рис. 5. Ультраструктура гепатоцтчв щурш за умов тривалого впливу ПГ-2106 у доз1 1 /100 ДЛ50.
Ппертрофт агранулярного ендоплазматичного ре-тикулума, зниження кшькост1 глшогену. 36. х 32 ООО, контрастовано цитратом свинцю
ппертроф1я агранулярного ЕПР, у зон1 локал1заци якого були присутн1 окрем1 гранули гл1когену. Загалы-на ктыкюты глкогену у цитоплазм! гепатоцит1в сутте-во знижувалася (рис. 5).
Слщ вщзначити суттеве зменшення к!пыкост1 рибосом, зв'язаних з мембранами ЕПР, а також числа втыно розташованих у цитоплазм! рибосом й по-люом. Пластинчатий комплекс Голыдж! був редуко-ваним ! мав вигляд невелико! ктыкост паралелыно ор1ентованих гладких мембран, оточених крупними електронно-прозорими вакуолями.
Поряд з ними були присутн др1бн1 первин-н1 л1зосоми з електронно-щтыним матриксом.
Характерною була наявнють велико! ктькост ауто-фа-госом, заповнених деструктивно змшеними об-ривками мембран та органел. У цтому палоплаз-ма кгмтин печiнки була просвiтленою, що свщчило про внутрiшньоклiтинний набряк. Цитоплазматична мембрана гепатоци^в вiдрiзнялася крихкiстю та звивистютю. У безпосереднiй близькостi до не! цитоплазма була заповненою тонкофтаментозною субстанцieю.
В окремих гепатоцитах виявлялися дтянки роз-пушення та лiзису цитоплазматично! мембрани. Простори Дiссе спалi та заповненi численними звитими щтьно упакованими мiкроворсинками. Ендотелiоцити синусо!дних капiлярiв мали змши, що виявлялися набряком м^охондрм, вакуолiза-цieю ЕПР, загальним просв^лшням цитоплазми й розпушенням плазматично! мембрани. Зiрчастi ма-крофагоцити знаходилися в активованому станi. У цитоплазмi спостерiгалося багато мiтохондрiй з численними кристами, добре розвинений гранулярний ЕПР, ппертрофований пластинчатий цитоплазма-тичний комплекс Гольдж^ аутофагосоми.
Висновки. Таким чином, при проведен електро-нно-мiкроскопiчного до^дження ультраструктур-но! органiзацi! печшки в умовах тривало! дi! ПГ-2106 у 1/100 ДЛ50 виявлено змши субмiкроскопiчно! ар-хiтектонiки, характернi для дистрофiчних процесiв. Тривала iнтоксикацiя простим полiефiром виклика-ла ряд змш ультраструктури печiнки, якi полягали в розвитку внутрiшньоклiтинного набряку гепатоци-^в, мiтохондрiй, змiн щiльностi !х матриксу, частко-во! редукцi! та втрат крист, вакуолiзацi! та розши-ренн цистерн ЕПР, збiльшеннi кiлькостi первинних лiзосом, перерозподiлi хроматину ядра та змен-шеннi кiлькостi рибосом i гранул глiкогену. Виявлен1 змiни переконливо пщтверджують виявлене ранiше порушення бюенергетики в гепатоцитах, внаслiдок чого розвиваеться гiпоксiя. В окремих клiтинах по-чинають проявлятися ознаки розвитку деструктивного процесу.
Перспективи подальших дослiджень. Визна-чення активностi мембрано- стаб!тзуючо! системи глутатiону та iндикаторних ферменпв печiнки щурiв.
Лiтература
Волков О. В. Основы гистологии с гистологической техникой / О. В. Волков, Ю. К. Елецкий. - М. : Медицина, 1982. -303 с.
Гнатейко О. З. Екогенетичш аспекти патологи людини, спричинено! впливом шюдливих факторiв зовшшнього середо-вища / О. З. Гнатейко, Н. С. Лук'яненко // Здоровья ребенка. - 2007. - № 6(9). - С. 15-24.
Голубева М. Г. Морфолопчш змши печшки при експериментальних токсичних гепатитах та !х корек^я амiзоном / М. Г. Голубева // Галщький лiкарський вюник. - 2004. - № 1. - С. 43-44.
Грщнев О. 6. Перекисне окиснення лтщв i печшка / О. 6. Грiднев // Сучасна гастроентеролопя. - 2005. - № 5. -С. 80-83.
Губский Ю. И. Коррекция химического поражения печени / Ю. И. Губский. -К. : Здоров'я, 1989. - 168 с. Кундиев Ю. И. Адаптационные и компенсаторные реакции при воздействии на организм экзогенных химических соединений / Ю. И. Кундиев, В. А. Тычинин, И. М. Трахтенберг // Currierul medical. - 1996. - № 5. - Р. 41-48. Torchilin V. P. Immunoliposomes and PEGylated immunoliposomes: possible use for targeted delivery of imaging agents / V. P. Torchilin // Immunomethods. - 1994. - Vol. 4, № 3. - P. 244-258.
Torchilin V. P. Poly(ethyleneglycol) on the liposome surface: on the mechanism of polimer-coated liposome longevity / V. P. Torchilin, V. G. Omelyanenko, M. I. Papisov // Biochem. Biophys. Acta. - 1994. - Vol. 1195. - № 1. - P. 11-20.
УДК 591. 48:591. 88:504. 5:543. 39
ВПЛИВ ПРОСТОГО ПОЛ1ЕФ1РУ НА УЛЬТРАСТРУКТУРНУ ОРГАН1ЗАЦ1Ю ПЕЧ1НКИ ЩУР1В
Наконечна О. А.
Резюме. Вивчено вплив простого полiефiру на ультраструктурну оргаызащю печшки щурiв. При проведены електроно^кроскотчного доотдження ультраструктурно! оргаызацп печшки щурiв в умовах трива-лого впливу ГлПГ-1136 у дозi 1/100 ДЛ50 були виявлен змши субмiкроскопiчно! архтектоники, як характеры для дистрофiчних процеЫв. Тривала штоксика^я простим полiефiром викликала ряд змш ультраструктури гепатоци^в, найбiльшi змiни спостерiгалися у мiтохондрiях, цистернах ЕПР, лiзосомах, рибосомах, цито-плазматичнiй мембранi.
Ключовi слова: полiефiри, ультраструктура печiнки.
УДК 591. 48:591. 88:504. 5:543. 39
ВЛИЯНИЕ ПРОСТОГО ПОЛИЭФИРА НА УЛЬТРАСТРУКТУР-НУЮ ОРГАНИЗАЦИЮ ПЕЧЕНИ КРЫС
Наконечная О. А.
Резюме. Изучено влияние простого полиэфира на ультраструктурную организацию печени крыс. При проведении электронно-микроскопического иссследования ультраструктурной организации печени крыс в условиях длительного влияния ГлПГ-1136 в дозе 1/100 ДЛ50 были выявлены изменения субмикроскопической архитектоники, характерные для дистрофических процессов. Длительная интоксикация простым полиэфиром вызывала ряд изменений ультраструктуры гепатоцитов, найбольшие изменения наблюдались в митохондриях, цистернах ЭПР, лизосомах, рибосомах, цитоплазматической мембране.
Ключевые слова: полиэфиры, ультраструктура печени.
UDC 591. 48:591. 88:504. 5:543. 39
Influence of Polyether on Ultrastructural Organisation of Rat Liver
Nakonechnaya O. A.
Abstract. The work was carried out at Kharkiv National Medical University within the framework of the scientific problem "The study of mechanisms of the biological effect of polyethers in connection with the problem of environmental protection" (State registration No. 0110U001812).
Polyethers (PE) on the basis of propylene glycols, glycerol and pentol are widely used in industry, agriculture, medicine and everyday life. It was for the above reason that this group of xenobiotics was used. Studies dealing with the effect of toxic substances should take into consideration the state of different functional systems, reserve abilities of the organism and detoxification processes, which are not linear by their nature.
Investigations of the recent years have proved that the effect of numerous chemical hazards on the organism can be first of all accompanied with structural-metabolic disturbances in the liver. Depending upon the nature of the chemical hazard, the duration of its effect and the individual sensitivity of the organism both acute and chronic processes in the liver nay develop. Therefore it was interesting to study the influence of polyethers on the liver ultrastructure in rats.
The experiment was made on 20 male Wistar rats, weighing 180-220 g, who were in standard conventional conditions of a vivarium.
The work used a chemical sample of PE with regulated chemical properties. During 30 days the rats received intragastrically on an empty stomach via a probe an aqueous solution of PE based on glycerol (Gl) and propylene glycols (PG) with a molecular weight of 1136 (GlPG-1136). After a long-term effect of PG-2106 in 1/100 LD50 electron microscopy revealed a number of dystrophic, and sometimes destructive, disturbances in the submicroscopic organisation of organelles of hepatocytes, stellar macrophagocytes and endotheliocytes of sinusoidal capillaries of the liver
Thus, electron microscopy of the ultrastructural organisation of the liver in conditions of a long-term effect of PG-2106 in 1/100 LD 50 revealed changes of submicroscopic architectonics, typical for dystrophic processes. Prolonged intoxication with a polyether caused a number of changes in the liver ultrastructure, which consisted in the development of intracellular swelling of hepatocytes and mitochondria, changes in the density of their matrix, partial reduction and loss of cristae, vacuolization and dilation of the endoplasmic reticulum cisterns, increased number of primary lysosomes, redistribution of nucleus chromatin and increased number of ribosomes and glycogen granules.
The revealed changes convincingly confirm previously found disturbances of bioenergetics in hepatocytes with resultant development of hypoxia. Some cells begin to demonstrate signs of development of a destructive process.
The present work investigates the influence of polyethers on ultrastructural organization of rat liver. The electro-microscopic investigation of rat liver ultrastructural organization at conditions of long term influence of GlPG-1136 in 1/100 LD50 revealed alterations of architechtonics of hepatocytes. This was characteristic to the beginning of distrophic processes development. The long-term intoxication with the polyethers evoked a number of alterations of liver ultrastructure. The most pronounced changes were observed in mitochondria, ribosome, cytoplasmic membrane, lysosomes.
Key words: polyethers, ultrastructural organization of liver
Рецензент - проф. Врошенко Г. А.
Стаття надшшла 11. 07. 2014 р.
