CC BY
15
Сведения об авторах статьи: Мифтахова Альбина Флюровна - аспирант кафедры фармакологии № 1 с курсом клинической фармакологии ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: albmifflu@gmail.com.
Имаева Альфия Камилевна - к.м.н., доцент кафедры патологической анатомии ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: Galieva_a@mail.ru.
Никитина Ирина Леонидовна - д.м.н., доцент, профессор кафедры фармакологии №1 с курсом клинической фармакологии ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: irennixleo@gmail.com. Иванова Ольга Александровна - к.м.н., доцент кафедры фармакологии №1 с курсом клинической фармакологии ГБОУ ВПО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: pharma1olga@yandex.ru.
ЛИТЕРАТУРА
1. Габидуллин, Р.А. Поиск новых антидепрессантов в ряду производных 1,2,4-триазола и тиетан-1,1-диоксида: автореф. дис.... канд. мед. наук. - Уфа, 2009. - 24 с.
2. Изучение антидепрессивной активности и профиля безопасности новых производных тиетан-1,1-диоксида / О.А. Иванова [и др.] // Сибирский медицинский журнал. - 2011. - Т. 26, N° 1-1. - С. 127-131.
3. Методические рекомендации по содержанию лабораторных животных в вивариях научно-исследовательских институтов и учебных заведений (утв. Министерством сельского хозяйства РФ 1 декабря 2009 г.). РД-АПК 3.10.07.02-09.// URL: http://files.stroyinf.rU/Data2/1/4293811/4293811893.htm
4. Мифтахова, А.Ф. Доклиническое изучение безопасности 3-(2-изопропокси-5-метилфенокси)тиетан-1,1-диоксида (часть 1) / А.Ф. Мифтахова, И.Л. Никитина, О.А. Иванова, Д.Р. Кильсенбаева // Медицинский вестник Башкортостана. - 2016. - № 3. - С. 48-52.
5. Компьютерный анализ зависимости структура - антидепрессивная активность в ряду производных 1,2,4-триазола и тиетан-1,1-диоксида / И.Л. Никитина [и др.] // Химико-фармацевтический журнал. - 2012. - Т. 46, № 4. - С. 17-22.
6. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть I / А.Н. Миронов (ред.). - М.: ФГБУ «НЦЭМСП» МЗ России, 2012. - 944 с.
7. Laurence D.R. Evaluation of drug activities. Pharmacometrics / D.R. Laurence, A.L. Bacharach. - London and New York: Academic press - 1964. - 900 p.
УДК: 611.012+611.018+612.64 © Д.А. Боков, Д.Ю. Рыбалко, 2016
Д.А. Боков1, Д.Ю. Рыбалко2
ЭМБРИОНАЛЬНЫЕ ФАКТОРЫ МОРФОГЕНЕЗА В ФЕТАЛЬНЫЙ ПЕРИОД РАЗВИТИЯ КРЫСЫ С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ МОДЕЛЬЮ РАКА ЖЕЛУДКА
1 ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет»
Минздрава России, г. Оренбург 2ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет»
Минздрава России, г. Уфа
Феномен эмбриотипии как морфогенетический механизм гомеореза в фетальный период индивидуального развития мало изучен. При этом не сформулированы представления, с одной стороны о патогномичной роли эмбриотипии в аспекте нарушения механизмов регуляции детерминации, а с другой стороны об её адаптивном значении. Возникновение эмбриотипии обусловлено как имманентными факторами развития, так и внешними по отношению к развивающемуся организму условиями. К сожалению, нет исчерпывающего перечня факторов, определяющих морфогенетическую несостоятельность фетального периода с верификацией диапазона и значения эмбриотипии в данном диапазоне. В исследовании на самках белых беспородных лабораторных крыс изучено влияние экспериментального рака желудка как актуальной экстрагенитальной патологии на параметры гестации и на развитие эмбрионов. В соответствии с формулой запатентованной модели рака желудка животным в течение 7 месяцев индуцировали аденокарциному и перстневидно-клеточный рак желудка с высокой степенью инвазивной активности. На 20-22-й день беременности у самок забирали плоды для гистологических исследований с использованием стандартных обзорных светооптических методов. Установлено нарушение уровня и направления дифференцировки тканевых элементов и органов, принадлежащих всем системам организма. Показана эмбриотипия в лёгких, почках, органах пищеварительной трубки, печени, коже. Данные процессы обусловили нежизнеспособность большей доли плодов и новорождённых крысят.
Ключевые слова: эмбриотипия, плод, развитие, рак желудка, дифференцировка.
D.A. Bokov, D.Yu. Rybalko EMBRYONIC FACTORS OF MORPHOGENESIS IN FETAL STAGE OF RAT'S ONTOGENESIS UNDER EXPERIMENTAL MODEL OF STOMACH CANCER
Phenomenon of embryotypy as a mechanism of homeorhesis in fetal stage of ontogenesis has been studied insufficiently. Besides, the concepts of pathognomonic role of embryotypy in terms of impairment of determination regulatory mechanisms on the one hand, and its adaptive role on the other hand, have not been formed yet. The emergence of embryotypy is based on immanent factors as well as on conditions being extrinsic to the developing organism. Unfortunately, there is no comprehensive list of factors which determine morphogenetic failure of fetal stage verifying range and significance of embryotypy in this range. Using outbred female rats in the experiment, the impact of experimental stomach cancer (as a relevant extragenital pathology) on gestational characteristics and development of embryos was studied. In the patented model of stomach cancer, adenocarcinoma and signet ring cell carcinoma with high invasive potential was induced within the period of 7 months. Rat fetuses were taken at the age of 20-22 days of pregnancy for histologic examination, using conventional methods of light microscopy. The study established disruption of direction and volume of differentiation of tissue elements among all organ systems. Embryotypy is shown in lungs, kidneys, alimentary tract, liver, skin. These processes have determined the lack of vitality in the majority of fetuses and new-born rats.
Key words: embryotypy, fetus, development, stomach cancer, differentiation.
Взаимоотношение последовательных этапов (зигота, бластоциста, эмбрион, плод) развития в пренатальный период онтогенеза высших млекопитающих и человека - это сложное условие временной и морфогенети-ческой организации всего комплекса прогрессивных изменений в процессе роста и диффе-ренцировки [1,9,12]. Важнейшим фактором активации и реализации соответствующих механизмов трансформации в соответствии с необходимыми градиентами является прохождение критических периодов (имплантация, плацентация, интернатальный период и др.) [1]. Каждый из структурных процессов внутри гисто-, органо-, системогенеза идёт гетерохронно на основе предшествующей детерминации и контролируется собственной программой экспрессии генов [14,16,17]. Возникновение детерминированных областей -это статистический феномен регуляции морфогенеза, эффективный диапазон которого модулируется как имманентными (например, мутации), так и внешними по отношению к развивающемуся организму (повреждение эмбриона или плода) гетерогенными стохастическими влияниями. Следствием таких процессов являются снижение динамики развития, ослабление регуляторных возможностей морфогенеза, нарушение этапности пре-натального онтогенеза [3,6-7,11].
Очевидно, что в основе оценки нарушений развития должны лежать не только верификация его соответствующих структурных, биохимических, физиологических критериев, но также и обоснование приспособительных возможностей бластоцисты, эмбриона или плода для восстановления параметров развития, то есть свойств гомеореза.
Возможность эмбриотипии в любых из постэмбриональных периодов онтогенеза -это важный механизм адаптивного морфогенеза. Эмбриотипия всегда является одним из этапов регенераторного процесса [2,5].
Например, органотипическая регенерация семенников, осуществляемая по способу морфаллаксиса. Также в качестве примера можно привести феномен гипоплазии яичников у определенной доли девочек в популяции как фактор задержки полового созревания, что рядом исследователей расценивается как приспособительный механизм к формированию необходимой возрастно-репродуктивной структуры популяции [2].
В пренатальный период онтогенеза эм-бриотипия может оцениваться как неблагоприятный вариант хода градиентной трансформации развивающегося организма, но, с
другой стороны, существует проблема регенерации в эмбриональный период при повреждении структур [4,5]. Поскольку регенерация - это вторичное развитие, которое невозможно в эмбриогенезе, то восстановление структур в данный период ликвидируется в процессе собственно развития. Такое явление Л.Д. Лиознером названо эмбриональными ректификациями [5]. Поэтому оценка эмбрио-типии исходя из приведённых положений теории является актуальной проблемой, имеющей в том числе многочисленные практические приложения в связи с сохраняемыми потенциями морфогенеза и активностью ранних генетических паттернов развития [8,13,15].
Цель исследования - определить структурные условия незавершённости эмбриональных процессов развития при утрате (ослаблении) морфогенетического значения плодного периода, а также при становлении динамической несостоятельности этапов роста и дифференцировки организма как факторов патогномичного завершения гестацион-ных процессов и неонатального периода в экспериментальной модели рака желудка у беременной крысы.
Материалы и методы
Эксперимент проведён в двух группах самок белых беспородных лабораторных крыс (с массой тела 180-220 г): контрольной (N=30) и экспериментальной (N=45). Животные содержались в условиях вивария с неограниченным доступом к воде и разнообразному корму (зерно и сочные части растений). Все манипуляции с животными в эксперименте соответствовали нормам «Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других целей» (Страсбург, 1985).
В опытной группе крыс в течение 7 месяцев в соответствии с формулой запатентованной модели [10] индуцировали необходимый уровень неопластической трансформации тканевых элементов желудка. По истечении требуемого периода был верифицирован рак желудка. Нормированная гибель животных в проведённом опыте составляет не более 10%, в нашем эксперименте данный уровень не был превышен.
Развитие неопластической трансформации тканевых элементов желудка было обусловлено использованием токсикогенных веществ, потенцирующих друг друга. Вещества вводили с помощью зонда интрагастрально. Так, крысам два раза в неделю через неделю вводили 0,02% водные растворы формальдегида и перекиси водорода в соотношении 1:1.
В результате воздействия токсикоген-ных факторов у животных в 90% случаев была диагностирована аденокарцинома, в 10% -перстневидно-клеточный рак желудка. Опухоли характеризовались высокой степенью инвазивной активности, проникали в мышечную и серозную оболочки, а также распространялись в сальник и формировали опухолевые эмболы в сосудах, прилежащих к опухоли. Кроме того, отмечались метастазы в лимфоузлах (рис. 1).
в
г
Рис. 1. Гистологическая характеристика новообразований желудка и метастазов в экспериментальной модели: А - кистозно-расширенные железы желудка в подслизистой основе с выраженным нарушением дифференцировки эпителия (нарушение полярности, двуслойность, митозы); Б - инвазия опухоли в мышечную оболочку желудка; В - перстневидно-клеточный рак желудка; Г - метастазы в лимфоузел. Окраска гематоксилином Майера и эозином. Увел.: х200
По завершении 6-месячного периода интоксикации к самкам в обеих группах подсадили самцов по формуле 5^1. На 20-22-й день беременности у 10 самок забирали плоды для гистологических исследований, проводимых по стандартной общепринятой методике. Тотальные серийные парафиновые срезы плодов и новорождённых крысят окрашивали гематоксилином Майера и эозином.
Верификацию количественных параметров гестационного периода и его завершения осуществляли с помощью обычных методов статистики. При этом разницу считали достоверной при совпадении не более 5% случаев в сравниваемых выборках.
Результаты и их обсуждение
Анализ некоторых параметров, характеризующих гестацию и неонатальный период, продемонстрировал выраженное снижение репродуктивного потенциала крыс и снижение жизнеспособности новорождённых крысят, при том, что период беременности в целом соответствовал необходимому сроку, хотя длился 18-21 день вместо 24 (см. таблицу). В частности, в опытной группе резко снижена доля самок, у которых наступила беременность, и доля новорождённых крысят, обнаруженных живыми после рождения, средняя масса тела крысят и их количество, приходящееся на одну самку.
Таблица
Количественная оценка возможности участия самок крыс в размножении и нежизнеспособности новорождённых крысят в экспериментальной модели рака желудка
Наименование параметра Контроль Опыт Критерий достоверности
Количество самок, у которых наступила беременность, % 90,0±3,2 N=30 17,1±6,4 N=35 ^4,31>Ь,.001=3,55 р<0,001
Количество новорождённых на одну крысу 13,0±0,4 7,0±0,2 t=15,50>to.ool=3,46 р<0,001
Количество живых новорождённых крысят, % 99,2±2,8 N=134 16,8±6,3 N=42 ^4,82>к001=3,46 р<0,001
Масса тела новорождённых крысят, г 7,4±0,2 2,8±0,04 t=14,84>to.ool =3,46 р<0,001
Гистологические данные показали, что объём и направление органодифференциров-ки нарушены практически для всех систем органов, что характеризует несостоятельность системогенеза.
Исследование лёгких (рис. 2) позволило установить, что в респираторный отдел крысят, обнаруженных после рождения мёртвыми, поступил воздух. При этом весь комплекс структурных условий развития лёгких не обеспечил возможности эффективного газообмена.
б
Рис. 2. Паренхима лёгких на саккулярной стадии развития: А -обширный недифференцированный интерстиций; Б - кубический эпителий в мешочках - зачатках альвеол. Окраска гематоксилином Майера и эозином. Увел.: х400
Лёгкие таких животных были на саккулярной стадии развития. В паренхиме наблюдаются обширные объёмы недифференцированной ткани с немногочисленными зачатками альвеол. Здесь ведущим гистогенетическим фактом является уровень дифференцировки эпителия их выстилки. Последняя представлена кубическим эпителием иногда с признаками увеличения степени гетерогенности его клеточного состава, свидетельствующими о начале трансформации в плоский. Такая выстилка зачатков альвеол не соответствует гистофизио-логическим параметрам газообмена. Важно отметить несформированность сосудов микро-циркуляторного русла, отсутствие взаимоотношений между сосудистым аппаратом и респираторными структурами. Кроме того, в строме преобладают клеточные элементы и отсутствует волокнистый компонент межклеточного вещества, что исключает необходимую растяжимость лёгочной ткани.
Паренхима печени недифференцирова-на - не сформированы балки и дольки, а также вся система структур портального тракта, в том числе и гепатобилиарная система. При этом в органе развита интенсивная кроветворная активность без признаков редукции миелоидной ткани, что свидетельствует о ведущей роли такой функциональной активности печени (рис. 3).
Рис. 3. Печень плода: А и Б - активное кроветворение в печени в разных полях зрения. Окраска гематоксилином Майера и эозином. Увел.: х400
б
Рис. 4. Органы пищеварительной трубки плода: А - облитерация просвета; Б - меконий в просвете. Окраска гематоксилином Майера и эозином. Увел.: х400
Все органы пищеварительной трубки характеризуются облитерацией просвета (рис. 4), что соответствует этапу развития эпителиальной пробки. Пищеварение в таких органах невозможно. Только в наиболее каудально-распо-ложенных органах пищеварительной трубки обнаруживается мекониальное содержимое.
Почки на этапе метанефрогенной бластемы (рис. 5). В их паренхиме визуализируются разветвления дивертикула вольфого канала -индуктора дифференцировки эпителиальных пузырьков в нефроны метанефроса. Заметны беспросветные эпителиальные тяжи и буквально считанные единицы приступивших к диффе-ренцировке нефронов. На рис. 5 видна наметившаяся капсула почечного тельца.
дован на их дифференцировку, но у базаль-ных клеток отсутствовала адекватная митоти-ческая активность. В коже исследуемых крысят можно наблюдать и признаки гидропиче-ской дистрофии.
б
Рис. 5. Почки плода: А - зачаток почечного тельца; Б - эпителиальные тяжи вольфого дивертикула. Окраска гематоксилином Майера и эозином. Увел.: х400
В коже начался процесс ороговения (рис. 6), но ведущим морфогенетически фактором её развития является отсутствие необходимых регуляторно-трофических взаимоотношений между эпидермисом и дермой.
На микрофотографиях (см. рис. 6) видно отсутствие сосочкового слоя дермы, хотя к моменту рождения плода он всегда присутствует. Кроме того, в эпидермальных диффе-ронах кератиноцитов процессы пролиферции и дифференцировки клеток не достигли такой кинетики, которая обеспечила бы поддержание тканевого гомеостаза. Так, можно наблюдать такой феномен, когда над базальным слоем кератиноцитов локализуются зернистые клетки. Пул шиповатых клеток израсхо-
б
Рис. 6. Кожа плода: А - отсутствует сосочковый слой дермы; Б - дистрофия кератиноцитов. Окраска гематоксилином Майе-ра и эозином. Увел.: х400
Заключение
Полученные результаты убедительно продемонстрировали значение экспериментальной модели рака желудка как эмбриоток-сичного фактора и условия нарушения динамической реализации морфогенетических процессов на последовательных этапах прена-тального онтогенеза.
На основе вышеизложенного можно заключить, что:
1. Комплекс структурных и физиологических параметров развития плода в экспериментальной модели рака желудка характеризуется выраженной зависимостью потенциала реализации активных механизмов морфогенеза от последовательно задаваемых и взаимно усугубляющих друг друга условий интоксикации и канцерогенеза. При этом в целом феноменологически актуально подавление репродуктивной активности самок.
2. Эмбриотропное значение модели обусловлено недостаточным объёмом и ослаблением градиента дифференцировок на всех уровнях и пролонгацией эмбриотипии в фетальный период при снижении диапазона тканевой динамики. Нарушение условий детерминации очевидно.
3. Новые данные о патогенетическом значении экспериментальной модели рака желудка для репродукции позволяют конкретизировать некоторые аспекты лабильности, реактивности и адаптогенности всей системы
регуляции участия самок в размножении (ово-фолликулогенеза и овуляции, становления взаимоотношений организмов матери и эмбриона или плода, эффективности физиологических условий гестационного периода и др).
Сведения об авторах статьи: Боков Дмитрий Александрович - научный сотрудник лаборатории «Морфогенез и регенерация клеток и тканей» ФГБОУ ВО ОрГМУ Минздрава России. Адрес: 460050, г. Оренбург, ул. Советская, 6. Тел./факс: 8 (3532) 77-22-75. E-mail: cells-tissue .bokov2012@yandex.ru.
Рыбалко Дмитрий Юрьевич - к.м.н., доцент кафедры анатомии человека ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450000, г. Уфа, ул. Ленина, 3.
ЛИТЕРАТУРА
1. Аршавский, И. А. Физиологические механизмы и закономерности индивидуального развития / И.А. Аршавский. - М.: Наука, 1982. - 270 с.
2. Морфофункциональная характеристика яичников малой лесной мыши из популяций санитарно-защитной зоны Оренбургского газзавода / Д.А. Боков [и др.] // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2015, Т.17. - № 5(2). - С. 333-337.
3. Вылегжанина, Т.А. Влияние введения нитрата свинца беременным крысам на печень их потомства / Т.А. Вылегжанина // Морфология. - 2016. - Т.149, № 3. - С. 54.
4. Гренберг, Т.Ф. Регенерация эпидермиса эмбрионов белых крыс / Т.Ф. Гренберг // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1960. - Т. 38, № 3. - С. 45-52.
5. Воронцова, М.А. Регенерация органов у животных / М.А. Воронцова. - М.: Советская наука, 1949. - 271 с.
6. Зайналова, С. А. Осложнения гестационного периода у женщин, проживающих в экологически не благоприятных районах / С.А. Зайналова, С.П. Синчихин, Л.В. Степанян // Известия Самарского научного центра РАН. - 2014. - № 5(2). - С. 699-701.
7. Котб, М.М. Особенности повреждающего действия структурного аналога антималярийного средства хлоридина (препарата ИЭМ-687) на разных стадиях эмбриогенеза белых крыс / М.М. Котб // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1972. -Т. 63, № 8. - С. 88-96.
8. Морфологическая характеристика эпителия закладок органов малого таза на 4-5-й неделе пренатального развития человека / Р.К. Данилов // Морфология. - 2016. - Т.149, № 3. - С. 71-72.
9. Ритмичность формирования структур органов в эмбриональном периоде развития человека / Л.В. Вихарева [и др.] // Морфология. - 2016. - Т. 149, № 3. - С. 49-50.
10. Сеньчукова, М.А. Канцерогенный эффект смеси формальдегида и перекиси водорода при внутрижелудочном введении крысам / М.А. Сеньчукова, А.А. Стадников, Д.А. Боков // Российский биотерапевтический журнал. - 2013. - Т.12, № 1. - С. 51-54.
11. Хожай, Л.И. Влияние диэтилдитиокарбамата натрия на эмбриогенез мыши / Л.И. Хожай, В.Ф. Пучков // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1990. - Т. 98, № 5. - С. 83-86.
12. Шмидт, Г.А. Периодизация эмбриогенеза и послезародышевого онтогенеза у человека и животных / Г.А. Шмидт // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1972. - Т. 63, № 8. - С. 17-28.
13. Davis, G.E. Molecular Basis of Endothelial Cell Morphogenesis in Three-Dimensional Extracellular Matrices / G.E. Davis, K.J. Bayless, A. Mavila // The Anatomical Record. - 2002. - Vol. 268. - № 3. - P. 252-275.
14. Lung organogenesis / D. Warburton [et.al.] // Current Topics in Developmental Biology. - 2010. - Vol. 90. - P. 73-158.
15. Rock, J.R. Epithelial progenitor cells in lung development, maintenance, repair, and disease / J.R. Rock, B.L. Hogan // Annual review of cell and developmental biology. - 2011. - Vol. 27. - P. 493-512.
16. Type II Pneumocytes are Preferentially Located along Thick Elastic Fibers Forming the Framework of Human Alveoli / T. Honda [et.al.] // The Anatomical Record. - 2000. - Vol. 258. - № 1. - P. 34-38.
17. VEGF is Deposited in the Subepithelial Matrix at the Leading Edge of Branching Airways and Stimulates Neovascularization in the Murine Embryonic Lung / A.M. Healy [et.al.] // Developmental Dynamics. - 2000. - Vol. 219. - № 3. - P. 341-352.
УДК 616-001:611.95-089 © Коллектив авторов, 2016
Р.Н. Гареев, Р.Р. Фаязов, Н.В. Александрова, Д.Р. Валитова, Р.Р. Шарафутдинов ПОТЕРЯННАЯ РЕЗИНОВАЯ ПУЛЯ: ХИРУРГИЧЕСКАЯ ТАКТИКА (КЛИНИКО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)
ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Уфа
Проведено клинико-экспериментальное исследование, цель которого - определение реакции мягких тканей на резиновый снаряд, выпущенный из травматического оружия. В эксперименте на 9 морских свинках, которым имплантировали фрагменты резиновых пуль в мягкие ткани с последующим их извлечением с окружающими мягкими тканями через 3, 6 и 12 месяцев. Было доказано, что воспалительная реакция тканей на резиновые снаряды минимальна и что через 12 месяцев вокруг пули формируется соединительнотканный рубец без воспалительных явлений. При анализе клинического материала выяснено, что у 5 пострадавших с проникающим огнестрельным ранением живота из травматического оружия пуля в ходе операции найдена не была. В последующем данные пострадавшие никаких жалоб, указывающих на наличие воспаления в зоне потерянного снаряда, не предъявляли. То есть потерянный снаряд в мягких тканях ведет себя инертно. Поэтому при невозможности его найти при операции следует отказаться от его поиска и тем самым от увеличения времени оперативного вмешательства и расширения его объема.
Ключевые слова: травматическое оружие, огнестрельное ранение, травма живота.
