CC BY
15
© Майор В. В., Шаторна В. Ф.
УДК 618.36-092.9:611.018:546.81:661.8:616-099 Майор В. В., Шаторна В. Ф.
АНАЛ1З ВПЛИВУ АЦЕТАТУ СВИНЦЮ ТА ЙОГО ПОСДНАНОГО ВПЛИВУ З ЦИТРАТАМИ МЕТАЛ1В НА МОРФОФУНКЦ1ОНАЛЬНИЙ СТАН ПЛАЦЕНТИ ЩУР1В
ДЗ «Днтропетровська медична академiя МОЗ УкраГни» (м. Днiпро)
Доотдження виконано у рамках науково-дослщ-но! теми «Бiологiчнi основи морфогенезу оргаыв та тварин пiд впливом нанометалiв в експериментi» (№ державно! реестраци 0115и004879).
Вступ. Стан демографiчноI ситуацiI в УкраIнi за останн десятирiччя викликае занепокоення бага-тьох вчених у зв'язку з тим, що зростання депопуляцiI населення обумовлено як сощальними, так i еколо-гiчними факторами. Так, у багатьох репонах Укра!ни i в промислово розвиненому Днтропетровському регiонi, тиск антропогенних чинниюв навколишньо-го середовища досяг критичного рiвня. В умовах прогресування техногенного забруднення довктля одним з провщних питань е вивчення особливостей впливу солей важких металiв на стан оргаыв i тканин репродуктивно! системи людини та тварин. Потра-пляючи в органiзм людини, свинець уражае органи кровотворення, нервову, серцево-судинну, травну та шип системи оргаыв [1,5,7,9], досить значним е вплив сполук свинцю на репродуктивну систему, вш здатний проходити гемато-плацентарний бар'ер та призводити до патолопчних процеЫв в органiзмi плоду та плацент [2,3,6].
Широке застосування сполук свинцю викликало масштабне екологiчне забруднення, вплив на людей i суттевi проблеми сусптьно! охорони здоров'я в багатьох частинах св^. ВООЗ визначила свинець одним з 10 хiмiчних речовин, що викликають осно-вну стурбованють у сферi охорони здоров'я i вима-гають дiй з боку держав-члеыв, для того щоб захис-тити здоров'я трудящих, дiтей та жшок дiтородного вiку, тому сучасн дослiдники особливу увагу прид^ ляють вивченню впливу на органiзм низьких концен-трацiй свинцю, якi в умовах техногенних забруднень ототожнюють з гранично допустимими для об'ек^в навколишнього середовища [9,11,14,16]. Для оцш-ки впливу речовин на оргаызм потрiбно враховувати iнформацiю про сукупний вплив елемен^в на стан бiологiчних систем. Хiмiчнi елементи функцiонуючи в органiзмi взаемодiють один з одним, ц взаемодi,i можуть виявлятися у формi синергiчних або антаго-нiстичних ефек^в [8]. Фiзiологiчними антагонюта-ми свинцю е цинк, залiзо, кальцiй, магнм, фосфор, селен, а також втамши А, С, Е, В-комплекс, фолiева кислота, сiрковмiснi амiнокислоти [8]. Пошук нових бiоантагонiстiв для свинцю е актуальною задачею, доотдження модифiкуючого впливу тих чи шших мiкроелементiв може дозволити виршити питання профiлактики Ытоксикацп населення промислових територiй.
Мета досл1дження. Аналiз морфофункцюналь-ного стану плаценти щурiв пiд впливом низьких доз ацетату свинцю та при його комбЫованому введены з цитратами золота або срiбла, отриманих за аква-нанотехнолопею.
Об'ект I методи дослщження. Експеримен-тальну частину дослiдження проведено на 64 бiлих самицях щурiв лЫп «Вiстар», початковою вагою 150180 г вiком 2,5-3 мюяцг Тварини були подiленi на чотири групи по 16 особин: 1 група - тварини, яким вводили розчин ацетату свинцю у дозi 0,05 мг/кг; 2 група - тварини, яким вводили розчин ацетату свинцю у дозi 0,05 мг/кг та розчин цитрату золота у дозi 1,5 мкг/кг; 3 група - тварини, яким вводили розчин ацетату свинцю у дозi 0,05 мг/кг та розчин цитрату срiбла у дозi 2 мкг/кг; 4 група - контрольна.
Розчини доотджуваних речовин вводили щоден-но протягом ваптност внутршньошлунково через зонд у один й той самий час. Частину тварин (п=32) виводили з експерименту на 16-ту добу ваптност, шшу частину (п=32) на 20-ту добу шляхом передозу-вання ефiрного наркозу, вилучали плоди та плаценти вагггних щурiв.
Для вивчення плацент на тканинному рiвнi, вд браний матерiал був зафксований у розчинi 10% нейтрального формалшу з наступним виготовлен-ням сермних парафiнових гiстологiчних зрiзiв, що пюля депарафiнування були пофарбованi гематок-силЫом та еозином. Для виявлення ступен накопи-чення глiкогену у плацент проводили ШИК-реакцiю. Отриманi данi оброблялись методом варiацiйно! статистики з використанням критерив Стьюдента.
Проведення експерименту здмснювалось iз дотриманням принципiв бiоетики, що викладен у Хельсинськiй декларацп Всесвтьо! медично! асоц^ аци про гуманне ставлення до тварин, а також згщно до Закону Укра!ни «Про захист тварин вщ жорстоко-го поводження» вiд 15.12 2009 р. № 1759-^ та «За-гальних етичних принцитв експериментiв на твари-нах» (Ки!в, 2001).
Результати дослщжень та Ух обговорення. Змiна масометричних показникiв плацент контрольно! та дослщних груп залежить вiд термЫу вагiтностi i становить на 16-тм добi вагiтностi — 0,282±0,004 -0,311±0,008 г, а на 20-тiй добi вагiтностi — 0,54±0,01 - 0,59±0,02 г. Найвищий показник маси плаценти на обох доотджуваних термшах вагiтностi визна-чаеться в контрольна групi, для дослщно! групи iзо-льованого введення ацетату свинцю характерним е зниження маси у порiвняннi iз нормою на 9,3%
Примпжа.
** р < 0,001;
° р < 0,05; °° р < 0,001;
(р<0,001) на 16-тм добi вагiтностi та на 3,4% (р>0,05) на 20-тiй добг
Аналiз масометричних по-казникiв плаценти щурiв в групах комбiнованого введення ацетату свинцю з цитратами золота або срiбла виявив тенденцiю до зни-ження на обох термшах вагiтностi у порiвняннi iз контролем без до-стовiрноI рiзницi, але продемон-стрував перевищення показни-юв групи iзольованого введення на 16-тм добi вагiтностi на 9,2% (р<0,05), у групi ацетат свинцю + цитрат золота та на 8,8% (р<0,01), у груп ацетат свинцю + цитрат срiбла.
Дiаметр плаценти контрольно! та дослiдних груп на 16-тм добi вагiтностi коливаеться в межах 1,04±0,02 - 1,10±0,01см, на 20-тiй добi вагiтностi - у межах 1,44±0,03 см (ацетат свинцю) — 1,51±0,04 см (контроль) та не мае статистично достовiрноI рiзни-цi. В групах комбшованого введення цей показник дещо вищий за дiаметр групи iзольованого введення та складае 1,47±0,02 см у груп ацетат свинцю + цитрат золота та 1,46±0,02 см у груп ацетат свинцю + цитрат срiбла.
Гiстоморфометричнi дослiдження виявили змши товщини плаценти 16-1 та 20-1 доби ваптност у вЫх дослiдних групах, а також змшу сПввщношен-ня материнського та плодового шарiв за рахунок зменшення плодово! частки (лабiринтноI зони) та зростання материнсько! (децидуальна оболонка та спонпотрофобласт). На 16-тiй добi вагiтностi у вЫх дослiдних груп вiдзначаеться вщставання розвитку плаценти, зниження !! загально! товщини у порiв-няннi до контролю. У груп введення ацетату свинцю цей показник нижчий вщ контрольних значень на 5% (р<0,05), у груп комбiнованого введення ацетату свинцю з цитратом золота - на 14,2% (р<0,0001), у груп комбшаци ацетату свинцю з цитратом срiбла -на 8,1% (р<0,001).
На 20-тiй добi вагiтностi проявляються компен-саторнi пристосування плаценти у групах комбшова-ного введення ацетату свинцю та цитра^в металiв, вщбуваеться нормалiзацiя показника вiдсоткового спiввiдношення материнсько! та плодово! частин, зростання загально! товщини плаценти за рахунок розростання лабiринтно! зони, в яюй активно про-ходять процеси анпогенезу. На 20-тм добi вапт-ностi загальна товщина плаценти контрольно! групи складае 2638,47±62,88 мкм, в групi iзольованого введення цей показник вищий у порiвняннi iз контрольною групою у на 12,5% (р<0,001), у груп ацетат свинцю + цитрат золота вищий на 14,5% (р<0,0001), у груп ацетат свинцю + цитрат срiбла вищий на 14,7% (р<0,0001).
Збiльшенню товщини зони лабiринту, який скла-даеться iз фетальних капiлярiв та плодових судин, а також синуЫв, в яких знаходиться материнська кров, на нашу думку сприяв високий рiвень кгмтин Кащен-ко-Гофбауера, якi як вiдомо, впливають на процеси морфогенезу плаценти, виробляючи рiзнi фактори
Таблиця.
Показники вщносного об'ему кл1тин Кащенко-Гофбауера плацент контрольно'!' та досл1дних груп, %
Показник Контроль Ацетат свинцю Ацетат свинцю + цитрат золота Ацетат свинцю+ цитрат ср1бла
16-та доба 20-та доба 16-та доба 20-та доба 16-та доба 20-та доба 16-та доба 20-та доба
Кл1тини Кащенко-Гофбауера 15,66± 0,87 3,66± 0,10 21,57± 0,96 *** 8,88± 0,43 *** 20,81± 1,35 ** 17,19± 0,47 17,90± 1,45 12,30± 0,61 ***;°о
р < 0,0001 по вщношенню до контрольно'!' групи;
' р < 0,0001 по вщношенню до групи свинцевоТ ¡нтоксикацп.
росту та цитокши [12,17]. У групах комбiнованого введення ацетату свинцю та цитра^в металiв рiвень цих макрофагiв в дектька разiв перевищував норму на 20-тм добi вагiтностi (табл.).
Таким чином, в результат введення дослiдним тваринам протягом вагггност низьких доз ацетату свинцю вщбуваеться попршення матково-плацентарного кровооб^, плодовi судини та каптяри мю-тять невелику кiлькiсть формених елемен^в кровi, зустрiчаеться явище сладжу еритроцитiв в капiлярах та материнських лакунах. В плацентах самиць груп комбшованого введення ацетату свинцю та цитра^в металiв виявлено високу ступшь кровонаповнення плацент, що сприяе посиленню доставки кисню та поживних речовин та сприяе нормальному розвитку плоду.
Аналiз змш дiаметру центрально! матково-пла-центарно! артерп показав, що на 16-тм добi ва-гiтностi у групах комбшованого введення ацетату свинцю та цитра^в металiв вiдбуваеться достовiрне збтьшення цього показника вiдносно контрольно! групи. На 20-тм добi вагiтностi достовiрна рiзниця мiж контрольною та дослщними групами вiдсутня. На нашу думку розширення дiаметру центрально! матково-плацентарно! артерп, що несе кров матер^ е пристосувальною реак^ею, що сприяе кращому кровопостачанню плаценти.
Висновки. Аналiз отриманих експерименталь-них даних при введены цитра^в металiв щурам на фон iнтоксикацi! свинцем до 20-! доби ваптност визначаеться покращенням морфофункцiональних показниюв розвитку плаценти у порiвняннi iз групою iзольованого введення свинцю, а саме: збтьшення дiаметру плаценти, розростання лабiринтного вщ-дiлу, зростання вщносного об'ему кгмтин Кащенко-Гофбауера, збтьшення дiаметру центрально! матко-во-плацентарно! артери, що свiдчить про зниження токсично! дм свинцю на морфофункцiональний стан плаценти ваптних щурiв в експериментг
Перспективи подальших досл1джень. В пода л ьш их дослiдженнях плануеться провести по-рiвняльний аналiз з впливу ацетату свинцю бтьш високих доз при iзольованому введеннi та при ком-бiнованому з цитратами металiв на плацентогенез щурiв.
Л^ература
1. Апихтша О.Л. Вазотоксична дiя свинцю: ендотелiальна дисфункцiя як наслщок порушень у CMCTeMi ендогенного оксиду азоту / О.Л. Апихтша // Журнал АМН Укра!ни. - 2009. - Т. 15, № 2. - С. 346-354.
2. Бтецька Е.М. Вплив свинцю у макроформi i у виглядi цитрату, отриманого за нанотехнолопею, на nepe6ir вагiтностi та антенатальний розвиток щурiв / Е.М. Бiлецька, Н.М. Онул // Медицина сьогодш i завтра. - 2013. - № 2 (59). - С. 5-9.
3. Грызлова Л.В. Влияние ацетата свинца на плацентарный барьер и на развитие костной ткани в раннем онтогенезе (экспериментальные исследования): автореф. дис. на соиск. уч. степ. канд. биол. наук: спец. 16.00.02 «Патология, онкология и морфология животных» / Л.В. Грызлова. - Саранск, 2006. - 21 с.
4. Динерман А.А. Роль загрязнителей окружающей среды в нарушении эмбрионального развития / А.А. Динерман. - М: Медицина, 1980. - 191 с.
5. Зербино Д.Д. Свинец — этиологический фактор поражения сосудов: основные доказательства / Д.Д. Зербино, Т.И. Со-ломенчук, Ю.А. Поспишиль // Мистецтво л^вання. - 2009. - № 8 (64). - С. 1214.
6. Куликова Г.В. Влияние низкой концентрации свинца на плаценту и плод (экспериментальное исследование): автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. биол. наук: спец. 03.00.25 «Гистология, цитология, клеточная биология» / Г.В. Куликова. - М., 2008. - 27 с.
7. Морфометрический анализ почек белых крыс при воздействии апетата свинца / Ю.В. Киреева, О.С. Шубина, Н.А. Мельникова [и др.] // Современные наукоемкие технологии. - 2010. - № 11. - С. 98-99.
8. Скальный А.В. Биоэлементы в медицине / А.В. Скальный, И.А. Рудаков. - М: «Мир», 2004. - 271 с.
9. Трахтенберг И.М. Роль свинца и железа, как техногенных химических загрязнителей, в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний / И.М. Трахтенберг, И.П. Лубянова, Е.Л. Апыхтина // Therapia. - 2010. - № 7-8. - С. 36-39.
10. Шубина О.С. Влияние свинцовой интоксикации на морфофункциональное состояние системы плацента-плод / О.С. Шубина, Ю.В. Киреева // Вестник ОГУ. - 2008. - № 6 (88). - С. 118-121.
11. Bellinger D.C. Teratogen update: lead and pregnancy / D.C. Bellinger // Birth Defects Res A Clin Mol Teratol. - 2005. - Vol. 73, № 6. - Р. 409-420.
12. Human placental Hofbauer cells express sprouty proteins: a possible modulating mechanism of villous branching / E.Y Anteby, S. Natanson-Yaron, C. Greenfield [et al.] // Placenta. - 2005. - № 6. - P. 476-480.
13. Kingdom J.C. Oxygen and placental villous development: origins of fetal hypoxia / J.C. Kingdom, P. Kaufmann // Placenta. - 1997. - № 18. - P. 613-621.
14. Lidsky T.I. Lead neurotoxicity in children: basic mechanisms and clinical correlates / T.I. Lidsky, J.S. Schneider // Brain. - 2003. -Vol. 126, № 1. - Р. 5-19.
15. Schwartz D.A. Chorangiosis and its precursors: Underdiagnosed placental indicators of chronic fetal hypoxia / D.A. Schwartz // Obstet Gynecol Surv. - 2001. - № 56. - P. 523-525.
16. Semczuk M. New data on toxic metal intoxication (Cd, Pb, and Hg in particular) and Mg status during pregnancy / M. Semczuk, A. Semczuk-Sikora // Med Sci Monit. - 2001. - Vol. 7, № 2. - Р. 332-340.
17. Sequential expression of VEGF and its receptors in human placental villi during very early pregnancy: differences between placental vasculogenesis and angiogenesis / R. Demir, U.A. Kayisli, Y Seval [et al.] // Placenta. - 2004. - № 6. - P. 560-572.
18. Stanek J. Hypoxic Patterns of Placental Injury: a review / J. Stanek // Archives of Pathology & Laboratory Medicine. - 2013. - № 137. - P. 706-720.
УДК: 618.36-092.9:611.018:546.81:661.8:616-099
АНАЛ1З ВПЛИВУ АЦЕТАТУ СВИНЦЮ ТА ЙОГО ПО6ДНАНОГО ВПЛИВУ З ЦИТРАТАМИ МЕТАЛ1В НА МОРФОФУНКЦЮНАЛЬНИЙ СТАН ПЛАЦЕНТИ ЩУР1В
Майор В. В., Шаторна В. Ф.
Резюме. Проведене експериментальне дослщження виявило, що при введены цитратв металiв дослщ-ним тваринам на фон Ытоксикацп свинцем до 20-1 доби ваптност формуються компенсаторы пристосу-вання у плацент^ що призводять до покращення морфофункцюнальних показниюв розвитку у порiвняннi iз групою iзольованого введення свинцю, а саме: збтьшення дiаметру плаценти, розростання лабiринтного в^ту, зростання вщносного об'ему клггин Кащенко-Гофбауера, збтьшення дiаметру центрально! матко-во-плацентарно! артерп, що призводить до посиленого кровопостачання плаценти. Сукупнють даних ознак сприяе формуванню живого плоду пщ час ваптност, що супроводжуеться хроычною свинцевою штоксика-
K^40Bi слова: плацента щурiв, ацетат свинцю, цитрат золота, цитрат срiбла.
УДК: 618.36-092.9:611.018:546.81:661.8:616-099
АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ АЦЕТАТА СВИНЦА И ЕГО СОЧЕТАННОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ С ЦИТРАТАМИ МЕТАЛЛОВ НА МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ПЛАЦЕНТЫ КРЫС
Майор В. В., Шаторная В. Ф.
Резюме. Проведенное экспериментальное исследование показало, что при введении цитратов металлов экспериментальным животным на фоне интоксикации свинцом к 20 суткам беременности формируются компенсаторные приспособления в плаценте, приводящие к улучшению морфофункциональных показателей развития по сравнению с группой изолированного введения свинца, а именно: увеличение диаметра плаценты, разрастание лабиринтного отдела, увеличение относительного объема клеток Кащенко-Гофбауэра, увеличение диаметра центральной маточно-плацентарной артерии, что приводит к усиленному кровоснабжению плаценты. Совокупность данных признаков способствует формированию живого плода во время беременности, сопровождающейся хронической свинцовой интоксикацией.
Ключевые слова: плацента крыс, ацетат свинца, цитрат золота, цитрат серебра.
UDC: 618.36-092.9:611.018:546.81:661.8:616-099
ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF LEAD ACETATE AND THE COMBINED EFFECT OF METAL CITRATES ON THE MORPHOFUNCTIONAL STATE OF THE PLACENTA OF RATS
Maior V. V., Shatorna V. F.
Abstract. At the present time well known fact is the environmental contamination of heavy metal compounds, the most common of which is lead and its compounds. Getting in the body, lead affects hemopoietic organs, nervous, cardiovascular, digestive system and other organs, very significant is the effect of lead compounds on the reproductive system, it is able to pass the blood-placental barrier and lead to pathological processes in the body of the fetus and placenta. To assess the influence of substances on the organism need to be informed about the cumulative effect of the elements on condition of biological systems. Chemical elements functioning in the body interact with one another, these interactions can be detected in the form of synergistic or antagonistic effects. Lead is a physiological antagonist to zinc, iron, calcium, magnesium, phosphorus, selenium, and vitamins A, C, E, B complex, folic acid, sulfur-containing amino acids. Search for new bioantahonists for lead is an urgent task, study the impact of modifying certain micronutrients can help to solve the issue of prevention of intoxication population of industrial areas.
The aim of the research work: to investigate morphological and functional state of rat placenta, placental blood flow under the influence of gold and silver citrates on a background of lead intoxication.
Study was conducted on 64 white mature pregnant female rats Wistar. All animals were divided into 4 groups (16 animals in each group): Group I — animals injected with solution of lead acetate at a dose of 0.05 mg/kg, group II — animals injected with solution of lead acetate at a dose of 0.05 mg/kg and solution of gold citrate at a dose of 1.5 mcg/kg; III group — animals injected with solution of lead acetate at a dose of 0.05 mg/kg and solution of silver citrate at a dose of 2 mcg/kg; IV group - control, animals injected with distilled water. Rats were mated by the standard scheme. First day of pregnancy was identified from the moment of determining of sperm in vaginal swab. Solutions of heavy metals and nanometals were injected to pregnant female through a tube once a day, at one and the same time. Operative slaughter was performed on 16th and 20th day of pregnancy. The animals were taken out of the experiment by an overdose of ether anesthesia.
Histological slides of placenta were ere made by standard methods, placentas were fixed in a solution of 10% neutral formalin, dehydrated with successively stronger concentrations of ethyl alcohol, embedded in paraffin wax and sectioned on a microtome, stained with hematoxylin and eosin.
The experimental research showed that the injection of citrate metal to experimental animals against the backdrop of lead intoxication to the 20th day of pregnancy forming compensatory adaptation in the placenta, leading to improved morphological development indicators in comparison with a group of isolated injection of lead acetate - increasing the diameter of the placenta, the expansion labyrinthine zone, increase the relative volume of the Hofbauer cells, increasing the diameter of the central uterine-placental arteries, which leads to increased blood flow to the placenta. The combination of these features contributed to the formation of a living fetus during pregnancy, which is followed by chronic lead intoxication.
Keywords: rat placenta, lead acetate, gold citrate, silver citrate.
Рецензент — проф. Б/лаш С. М.
Стаття надшшла 06.10.2016 року
