CC BY
18
збереження i згасання навички. Внутршньочеревне ведення Ангюлшу (50 мг/кг) в лкувальному ^ особливо, в профшактичному режимi щурам, яю перенесли важке отруення етанолом, призводило до достхдарного пiдвищення щшьносп нейронiв СА1-зони гiпокампу, збiльшення вмюту в них РНК i зниження юлькосп нейронiв з ознаками апоптозу. За силою нейропротективно! дп Анполш при профiлактичному i лiкувальному режимi введення тваринам, якi перенесли гостре важке отруення етанолом, достовiрно перевершував дiю Мiлдронату (100 мг / кг), що вводився в аналопчних режимах.
Ключовi слова: гостре отруення алкоголем, нейропротекщя, орiентовно-дослiдницька активнiсть, нейроапоптоз, Анполш, Мшдронат.
Стаття надiйшла 23.09.2016 р.
maintaining and fading of the skills. Intraperitoneal Angiolin administration (50 mg/kg) in therapeutic and, especially, in prophylactic regimen to rats which underwent heavy ethanol poisoning resulted in a significant increase of the density of neurons of the hippocampus CA1 zone, increase of RNA content in them and decrease of the number of neurons with apoptotic features. Neuroprotective activity of Angiolin in prophylactic and therapeutic regimen of administration to animals underwent acute heavy ethanol poisoning was significantly higher than the effect of Mildronate (100 mg/kg), administered under the same conditions.
Key words: acute alcohol poisoning, neuroprotection, orienting-investigative activity, neuroapoptosis, Angiolin, Mildronate
Рецензент Чайковський Ю.Б.
УДК 611.84+615.281+615.065
ЕЛЕКТРОННОМ1КРОСКОП1ЧНЕ ДОСЛ1ДЖЕННЯ ВПЛИВУ ПАКЛ1ТАКСЕЛУ НА
С1ТК1ВКУ ОКА В ЕКСПЕРИМЕНТ1
Метою дослщження було вивчення будови атювки в процес розвитку паклтксел-шдуковано! ретинопатп методом електронно! мжроскопп. Бшим щурам (30 тварин) вводили внутршньоочеревинно пакйтаксел (Actavis, Румушя) у дозi 2 мг/кг маси тша через одну добу 4 рази, сумарна доза - 8 мг/кг. Термш дослщження - 1, 7, 14 i 27 д1б, 2 i 3 мю. Встановлено, що паклiтаксел шдукуе ретинотоксичнiсть, яка проявляеться вираженими структурними змшами в сiткiвцi. Найбiльш уразливими е фоторецепторн нейрони, в яких спостертаються деформацiя, вакуолiзацiя та руйнування зовшшшх сегментiв. У клiтинах нейронного ланцюга сiткiвки домiнують явища карюткнозу, набряку гiалоплазми, вакуольно! трансформацii' м^охондрш, дегрануляцii' ендоплазматично! сiтки. 1з 2-го мю дослiду характерною е неоваскуляризащя шару нервових волокон.
Ключов! слова: Ытивка ока, паюнтаксел, фоторецепторш юнтини, нейрони.
Препараты групи таксашв (пакттаксел, доцетаксел, тамоксифен та шш1) е одними з найбшьш ефективних препарапв в якост лшування першо! лшп поширених вид1в раку. Однак вони часто супроводжуються тяжкими перифершними симптомами нейротоксичност { нейропатичного болю. Структуры порушення в спинномозкових гантях { чутливих нервах викликають втрату чутливост1, парестезп, дизестезп та ошмшня, яю призводять до страждань пащента, а також обмежують протипухлинну тератю [8, 9]. Пакттаксел шщдае апоптоз ¡з допомогою деюлькох мехашзм1в. Водночас мшротрубочки р1зного статусу, наприклад, цитоскелету { м1тотичних веретен мають р1зну чутливють до пакштакселу, що може вщбитися не тшьки на перебпу м1тозу, але й накласти вщбиток на мшротрубочки нормальних кл1тин. Тобто, виконуючи активну протипухлинну д1ю, таксани водночас проявляють значн токсичш впливи на здоров1 тканини [1, 10].
Останшм часом з'явилися повщомлення про таю офтальмотаксичн ускладнення застосування таксашв, як макулопапя з втратою зору [4, 5]. Встановлено, що при лшуванш пакл1такселом пошкоджуеться зоровий нерв, шар нервових волокон с1тювки з подальшим звуженням поля зору, про що повщомляють Н. Kashiwagi [3], В. ВакЬак et а1. [2]. Причиною втрати зору е загибель фоторецепторних кл1тин, яка вшбуваеться, в основному, за рахунок апоптозу [6].
Таким чином, проблема ретинотоксичност препараив таксанового ряду вимагае глибокого дослщження, оскшьки !! морфолопчна основа до цього часу мало вивчена.
Метою роботи було вивчити будову с1тювки в процес розвитку пакл1таксел-шдуковано! ретинопатп методом електронно! мшроскопп.
Матер1ал та методи дослщження. В експерименп бшим щурам-самцям масою 150-200 г (30 тварин) вводили внутршньоочеревинно пакл1таксел (Actavis, Румушя) у доз1 2 мг/кг маси тша через одну добу 4 рази, сумарна доза - 8 мг/кг за методом Я.8. Ро1отапо et а1. [7]. У контрольнш груш (15 тварин) тваринам вводили внутршньоочеревинно ¡зотошчний розчин №С1 екв1валентного об'ему. Матер1ал для дослщження забирали через 1, 7, 14 { 27 д1б, 2 { 3 мю тсля останнього введення пакттакселу.
Утримання тварин та маншуляцн проводилися у вщповщносп до положень "Загальних етичних принцишв експериментiв на тваринах". На кшець дослiду тварин виводили з експерименту передозуванням ефiрного наркозу, забирали шматочки сiткiвки для електронномiкроскопiчного дослiдження, обробляли !х згiдно загальноприйнятих методiв iз наступним вивченням в електронному мшроскош ПЭМ-125К при прискорюючiй напрузi 75 кВ iз наступним фотографуванням при збшьшенш вiд 4000 до 16000 р^в.
Результати дослiдження та Тх обговорення. Через 1-7 дiб шсля введения паклiтакселу, насамперед, привертають увагу змши в зовнiшнiх сегментах паличкових i колбочкових нейронiв фоторецепторного шару. Зовшшш сегменти можуть бути некротизованими, деформованими або майже неушкодженими. Перетинчаст диски зовнiшнього сегмента паличкового нейрона виявляють нерiвномiрнi розширення i звуження. У сегментах iнших паличкових кттин мембрани дискiв покрученi. Мiж ними простори неоднаково! ширини, якi школи дуже тiсно прилягають один до одного, мембрани дисюв "злипаються" мiж собою, в iнших випадках нерiвномiрно розширенi. Вогнищево виявляються дiлянки руйнування дискiв i деструкцн плазмалеми, яка оточуе сегмент. Мiсцями зовнiшнi сегменти локалiзуються близько один одного. Мiж "темними" зовнiшнiми сегментами з ч^ко чи нечiтко окресленими дисками спостер^аються "свiтлi" зовнiшнi сегменти, в яких диски ледь контуруються. Поблизу паличок простежуються вiдростки пiгментоцитiв пiгментного шару. В !хнш цитоплазмi визначаються вакуол^ тонкi мiкрофiламенти i поодинокi меланосоми та автофагосоми. У нейронах зовшшнього ядерного шару плазмалема окреслена неч^ко. Цитоплазма ущшьнена з невеликою кшьюстю органел: дрiбних мiтохондрiй, цистерн гранулярно! ендоплазматично! сiтки. Ядра втрачають округлу форму, мають численш випини та швагшацн, iз периферiйною конденсацiею хроматину. Компоненти ядерця вираженi нечiтко. Нейропшь мiж нейронами цього шару практично не мютить вiдросткiв iнших нейрошв. У зовнiшньому сiтчастому шарi щентифшуються аксо-дендритнi синапси мiж аксонами фоторецепторних кл^ин i дендритами двополюсних (бшолярних) i горизонтальних нейронiв -сферули, яю мiстять рiзну кiлькiсть синаптичних пухирцiв i мають рiзнi розмiри. Пресинаптичнi полюси синапсiв спостерiгаються як темш дiлянки з пухирцями. У цьому шарi виявляються свiтлi горизонтальш нейрони округло! форми, у вщростках яких визначаються м^охондрп. Внутрiшнiй штчастий шар тонкий. У нейронах внутршнього зернистого i ганглiонарного шарiв щентифшуються дистрофiчнi та некробiотичнi змiни. Деяю нейрони ганглiонарного шару сiткiвки у сташ некрозу. Вiдростки частини нейрошв, як розташовуються в шарi нервових волокон, виявляють некротичш змiни.
На 15-у добу експерименту на поздовжньому перерiзi зовшшшх сегментiв паличкових нейрошв спостер^аються дiлянки звуження i розширення. Диски зовшшнього сегмента палички нерiвномiрно розширенi i мають строкату картину. Мембрани перетинчастих дисюв окресленi неч^ко, спостерiгаються дiлянки злипання мембран. Порожнини дисюв мають рiзний об'ем, пухирцеподiбнi розширення у виглядi вакуоль рiзного дiаметру. У деяких дiлянках зберегеться лише плазмалема i замiсть дисюв виокремлюеться велика вакуоля. Трапляються значно звужеш дiлянки зовнiшнього сегмента, диски в яких не простежуються. В окремих донках виявляеться деструкцiя дисюв iз локальним руйнуванням плазмалеми. У внутршньому сегментi - вакуольна трансформащя мiтохондрiй, дрiбнi вакуолi i розмипсть плазмалеми. Зв'язувальна вiйка в сташ деструкцн. У зовнiшньому ядерному шарi контури фоторецепторних нейронiв сiткiвки втрачають округлють форми. Цитоплазма нейронiв гомогенно зерниста. Спостернаеться карiопiкноз i карюрексис, ядра рiзко осмiофiльнi, евхроматин в них не щентифшуеться. Сферули в зовшшньому сiтчастому шарi трапляються рщко. У цитоплазмi нейронiв ганглiонарного шару спостернаеться вакуольна трансформацiя мiтохондрiй. Зовшшня мiтохондрiальна перетинка збережена. У численних мiтохондрiях гребiнцi вкороченi. Iншi м^охондрн перетворюються на вакуолi. Трапляються мiелiноподiбнi фiгури. Комплекс Гольдж мае щшьно упакованi цистерни i слабо виражений пухирцевий компонент. Гранулярна ендоплазматична штка складаеться з плоских мiшечкiв з ознаками дегрануляцн. У збережених ядрах невелик швагшацн ядерно! оболонки, евхроматин, незначна перифершна конденсацiя гетерохроматину. Ядерш перетинки iдентифiкуються нечiтко. Навколо нейрошв виявляються вщростки iнших нейроцитiв, нервовi волокна на поперечному зрiзi деформоваш
Через 27 дiб пiсля введення паклiтакселу ядра пiгментоцитiв округло! форми з м'якими швагшащями i помiрною периферiйною конденсацiею хроматину. Пiгментоцити вирiзняються довгими вiдростками, якi локалiзуються поблизу паличок, глибоко проникаючи в фоторецепторний шар штювки. У складi вщростка переважно одна меланосома. У цитоплазмi
шгментоципв меланосоми з рiзною кшьюстю пiгмента: одш з них округлi з темним вмютом, iншi мають осмiофiльну i осмiофобиу частини. Трапляються автофагосоми. Мтохондрн пiгментоцитiв iз розрiдженими й укороченими гребшцями та свiтлим матриксом, цистерни гранулярно! ендоплазматично! сiтки поодинокi, спостернаються рибосоми i полiсоми. Вiдростки шгментоципв часто з'еднуються мiж собою та утворюють штку. Дистрофiчнi процеси у фоторецепторних нейронах поглиблюються. У паличках диски пошкодженi, !хнi мембрани потовщеш. Мiжмембраннi простори розширенi. Контури мембран дисюв нечiткi. У багатьох iз них спостерiгаеться виражена вакуолiзацiя та руйнування. Упродовж сегмента мiсцями щентифшуються звуження. Ззовнi плазмалема мае локальш дiлянки пошкодження. В окремих нейронах у зовшшньому сегментi - просв^лення великих розмiрiв iз деструкцiею дисюв. У двополюсних i багатополюсних ганглюнарних нейронах ядра великi й окрум з периферiйною конденсацiею хроматину, часто у сташ пiкнозу. У цитоплазмi трапляються великi вакуолi. Мiтохондрiй та шших органел обмаль. У шарi нервових волокон виявляються набряклi вщростки ганглiонарних нейронiв. Окремi з них мютять мiтохондрi! в рiзному ступеш пошкодження, вакуолi. 1хня аксоплазма насичена пластiвцеподiбним матерiалом. У цьому шарi з'являються новоутворенi капiляри. На люменальнш поверхнi !хнiх ендотелоцитiв спостерiгаються парусоподiбнi вiдростки. Ядра ендотелiоцитiв великi, iз вираженою периферiйною конденсацiею хроматину. Базальна мембрана потовщена i дещо розпушена. В !! розщепленнях розмiщуються перицити. Капшяри оточенi аксонами ганглiонарних нейрошв рiзного дiаметру. Окремi з них мають набряклу аксоплазму.
У наступний термш експерименту (2 мю) у капiлярах власне судинно! оболонки ока, якi прилягають до шгментного шару сiткiвки (мембрана Бруха), базальна мембрана потовщена. У цитоплазмi ендотелюципв мiтохондрi! з короткими кристами i свiтлим матриксом, органел обмаль. У цитоплазмi прилеглих пiгментоцитiв вихначаються мiтохондрi!, вакуолi, плоскi дегранульованi цистерни ендоплазматично! штки, нечисленнi меланосоми. Вщростки пiгментоцитiв розташовуються близько до зовшшшх сегментiв паличкових нейронiв, в яких часто не щентифшуються диски. В окремих дшянках вiдростки перетворюються на штку, у нiй локалiзуються меланосоми. Поблизу вщростюв визначаються зруйнованi зовшшш сегменти без дискiв iз великими вакуолями. Двополюсш нейрони внутрiшнього ядерного шару лежать близько один одного. Вони мають окрум ядра з невеликими випинами i перифершною конденсащею хроматину. Трапляються "свiтлi" i "темш" нейрони. У перикарiонах "темних" нейрошв - численш мiтохондрi! з короткими кристами, комплекс Гольдж^ полiрибосоми, у "свгглих" - набряк цитоплазми, поодиною мiтохондрi! i цистерни гранулярно! ендоплазматично! штки. У цитоплазмi багатополюсних ганглюнарних нейрошв набряк, цистерни гранулярно! ендоплазматично! штки плосю, окремi дегранульованi. М^охондрн набухлi, iз короткими кристами i свiтлим матриксом, зi проявами вакуольно! трансформацi!. У "темних" нейронах ядро рiзко осмiофiльне, пiкнотичне, у ньому не щентифшуються хроматин i ядерце, цитоплазма ущшьнена, мiтохондрi! поодинокi. У шарi нервових волокон виявляються капшяри. 1х стiнка тонка. Люменальна поверхня ендотелiоцитiв мiстить численнi парусоподiбнi вщростки. Базальна мембрана потовщена i розпушена. Ендотелюцити можна вiднести до "темних": цитоплазма ущшьнена, органели щентифшуються важко.
Через 3 мiс пiсля введення паклiтакселу в цитоплазмi пiгментоцитiв спостернаються меланосоми, мiтохондрi!, багато мiелiноподiбних фнур. Вiдростки меланоцитiв численнi, спрямованi до фотосенсорного шару, об'еднуються й утворюють штку. Б^ сегментiв паличкових нейрошв у них часто трапляються поодиною або згруповаш меланосоми. У зовшшшх сегментах фотосенсорних клiтин диски не щентифшуються, натомiсть виявляються вакуолi. Диски в зовшшшх сегментах знаходяться в рiзному морфо-функцюнальному станi. С д^нки, де диски чiтко окресленi, розташоваш паралельно. У тих же сегментах спостернаються зони з розмитими контурами дисюв i вакуолями, заповненими пластiвцеподiбним вмiстом. Нейрони iнших шарiв дистрофiчно змiненi. У шарi нервових волокон типовим явищем стають новоутворенi капшяри.
1. Пакштаксел ¡ндукуе ретинотоксичшсть, яка проявляеться вираженими морфолопчними змшами. Найбшьш уразливими е фоторецепторн нейрони, в яких щентифшуються дистроф1чш { некротичн змши у вигляд1 деформацп, вакуол1зацй та повного руйнування зовшшшх сегменпв. Кл1тини нейронного ланцюга штювки (двополюсш { ганглюнарш) - з явищами карюшкнозу, набряку палоплазми, 1з вакуольною трансформащею м1тохондр1й, дегрануляцй ендоплазматично! с1тки. Характерною ознакою впливу пакл1такселу, починаючи з 2-го мю дослщу, е неоваскуляризащя шару нервових волокон.
2. Отриман результати можуть бути використаш в ктшщ очних хвороб та онкологи для прогнозування морфолопчних змш у штювщ та !хньо! корекцн при використанн антибластомного препарату пакл1такселу.
1. Abal M. Taxanes: microtubule and centrosome targets, and cell cycle dependent mechanisms of action / M. Abal, J.M. Andreu, I. Barasoain // Curr. Cancer Drug Targets. - 2003. - Vol. 3(3). - P. 193-203.
2. Bakbak B. Assessment of ocular neurotoxicity in patients treated with systemic cancer chemotherapeutics / B. Bakbak, S. Gedik, B.E. Koktekir [et al.] // Cutan. Ocul. Toxicol. - 2014. - Vol. 33(1). - P. 7-10.
3. Kashiwagi H. Ocular disorders of anticancer drugs - ocular side effects // Kashiwagi H. // Gan To Kagaku Ryoho. - 2010. -Vol. 37(9). - P. 1639-1644.
4. Murphy C. G. Cystoid Macular Edema Secondary Tonab-Paclitaxel Therapy / C. G. Murphy, J. B. Walsh, C. A. Hudis [et al.] // JCO. - 2010. - Vol. 28(33). - P. 684-687.
5. Modi D. Non-leaking Cystoid Maculopathy Secondary to Systemic Paclitaxel / D. Modi, S. R. Dubovy // Ophth. Surg. Lasers Imaging Retina. - 2013. - 44(2). - P. 183-186.
6. Murakami Y. Photoreceptor cell death and rescue in retinal detachment and degenerations / Y. Murakami, S.Notomi, T. Hisatomi T. [et al.] // Prog. Retin. Eye Res. - 2013. - Vol. 37. - P. 114-140.
7. Polomano R. C. A painful peripheral neuropathy in the rat prodiced by the chemotherapeutic drug, Paclitaxel / R.C. Polomano, F.J. Mannes, U.S Clark [et al.] // Pain. - 2001. - № 94(3). - P. 293-304.
8. Xiao W. H. Mitochondrial abnormality in sensory, but not motor, axons in paclitaxel-evoked painful peripheral neuropathy in the rat / W. H. Xiao, H. Zheng, F.Y. Zheng [et al.] // Neuroscience. - 2011. - Vol.199. - P. 461-469.
9. Yang I. H. Compartmentalized microfluidic culture platform to study mechanism of paclitaxel-induced axonal degeneration / I. H. Yang, R. Siddique, S. Hosmane [et al.] // Exp. Neurol. - 2009. - Vol. 218(1). - P. 124-128.
10. Wang T. H. Paclitaxel-induced cell death: where the cell cycle and apoptosis come together / T. H. Wang, H. S. Wang, Y. K. Soong // Cancer. - 2000. - Vol. 88(11). - P. 2619-2628.
ЕЛЕКТРОННОМИКРОСКОПИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВПЛИЯНИЯ ПАКЛИТАКСЕЛА НА СЕТЧАТКУ ГЛАЗА В ЭКСПЕРИМЕНТЕ Довга Н.З.
Целью исследования было изучение строения сетчатки в процессе развития паклитаксел-индуцированной ретинопатии методом электронной микроскопии. Белым крысам (30 животных) вводили внутрибрюшинно паклитаксел (Actavis, Румыния) в дозе 2 мг/кг массы тела через одни сутки 4 раза, суммарная доза - 8 мг/кг. Сроки исследования - 1, 7, 14 i 27 суток, 2 и 3 месяца. Установлено, що паклитаксел индуцирует ретинотоксичность, которая проявляется выраженными морфологическими изменениями в сетчатке. Наиболее уязвимыми являются фоторецепторные нейроны, в которых наблюдаются деформация, вакуолизация и разрушение наружных сегментов. В клетках нейронной цепочки сетчатки доминируют явления кариопикноза, отека гиалоплазмы, вакуольной трансформации митохондрий, дегрануляции эндоплазматической сети. Со 2-го мес эксперимента характерным является неоваскуляризация слоя нервных волокон.
Ключевые слова: сетчатка глаза, паклитаксел, фоторецепторные клетки, нейроны.
Стаття надшшла 11.10.2016 р.
THE ELECTRON MICROSCOPIC RESEARCH OF PALITAXEL-INDUCED RETINAL CHANGES IN THE EXPERIMENT Dovga N.Z.
The aim of the research was to study the retina structure in the development of Paclitaxel-induced retinopathy with the use of electron microscope. 30 white rats were i.p. injected with Paclitaxel (Actavis, Romania) dosed 2 mg/kg body weight every 2 days 4 times, the total dosage being 8 mg/kg. The terms of the research constituted 1, 7, 14 and 27 days, 2 months, 3 months. We have found out that Paclitaxel does induce retinotoxicity which is presented by electron microscopic changes in the retina. Photoreceptor neurons are the most sensitive to the damage: we observe dystrophy, destruction, deformation, vacuolation, and outer segment damage. The bipolar and ganglion cells of the retinal neuron chain appear to be karyopyknotic, the cytoplasm is swollen, mitochondria vacuolated and endoplasmic reticulum degranulated. Since the 2nd month we observe another characteristic feature of Paclitaxel: it causes the neovascularization of neural tissue layer.
Key words: eye retina, Paclitaxel, photoreceptor cells, neurons.
Рецензент Геращенко С.Б.
