CC BY
17
of animals development was carried out. It was determined that in the time interval (12 days embryo and 45 days of postembryogenesis) the process of cardiomyocytes maturation in the left ventricle occured. In the early phase of prenatal maturation of cardiomyocytes Vvmf = VvMch = 3%. At the end of the cardiomyocytes maturation phase Vvmf = VvMch = 40%. The formula for determining of the cardiomyocytes maturity degree is: G = (Vvmf + VvMch) / 80%, where G is the cardiomyocytes maturity degree (Vvmf + VvMch) - the sum of myofibrils and mitochondria volume fractions in mature cardiomyocytes (in %), 80% - the total volume of myofibrils and mitochondria in cardiomyocytes. The graphs of digital values Vvmf and VvMch have «S»-shaped form, the points of inflection on these graphs correspond to the rats birth.
Conclusions
1. Time borders of the maturation phase in the left ventricle of Wistar rats are: 12 days of prenatal and 45 days of postnatal development. The maturation of cardiomyocytes in the left ventricle is accompanied by simultaneous and monotonous increase of myofibrils and mitochondria volume fractions. In the interval of maturation cardiomyocytes phase, digital values of Vvmf and VvMch increase from 3% to 40%.
2. In the process of embryogenesis, the periodic transformation d-CMC ^ l-CMC in the myocardium of the left ventricle occurs. Only light cardiomyocytes of the left ventricle are able to proliferate, synthetize protein of myofibrils and mitochondria, physiological hypertrophy.
Keywords: ontogenesis, cardiomyocytes, myofibrils, mitochondria.
Рецензент — проф. Врошенко Г. А.
Стаття надшшла 20.03.2017 року
УДК 616.441300008.64 - 056.716 - 02:[611.33 - 018:547.96] 1ванкевич Р. Я., Ященко А. М., Луцик О. Д.
Г1ПОТИРОЗ МАТЕРИНСЬКОГО ОРГАН1ЗМУ 1НДУКУС П1ДВИЩЕНЕ ЕКСПОНУВАННЯ ВУГЛЕВОДНИХ ДЕТЕРМ1НАНТ DGal ТА DGalNAc У СКЛАД1 ГЛ1КОКОН'ЮГАТ1В ШЛУНКОВИХ ЗАЛОЗ ПОТОМСТВА ЩУР1В
Льв1вський нацюнальний медичний ушверситет iMeHi Данила Галицького (м. Льв1в)
roma.rodyk@gmail.com
Робота е фрагментом планово! науково-дослщ-но! теми кафедри пстологи, цитологи та ембрюлоги Львiвського нацюнального медичного уыверситету iменi Данила Галицького (№ державно! реестраци 011711001076).
Вступ. В останн роки захворювання щитопо-дiбно! залози виходять на перше мюце серед ен-докринно! патологи, часто спричинюючи кл^чы розлади шших систем оргаызму [6]. Порушеннями функцi! щитоподiбно! залози страждае не менш як 3% населення свггу i швидкiсть зростання ктькост цих хворих упродовж минулих 10 роюв залишаеться незмiнно високою [8]. Ппотироз уражае жiнок пере-сiчно в 20 разiв частше, нiж чоловiкiв. Порушення функцi! щитоподiбно! залози у жiнок безпосередньо впливае на стан здоров'я дтей [2,5,9]. Зокрема, доведено, що навггь субклiнiчнi форми патологi! щи-топодiбно! залози материнського органiзму можуть мати несприятливi наслiдки для плода та новонаро-джено! дитини, серед яких висока смертнють, вро-дженi вади розвитку, вроджений гiпотироз, ендемiч-ний невролопчний кретинiзм тощо [3,10,11].
Серед лтературних джерел е значна ктькють повiдомлень про змiни морфо-функцiональних характеристик структурних компонентiв слизово! обо-лонки шлунка з використанням iмуногiстохiмi!, елек-тронно! i свiтлово! мiкроскопi!, проте вiдсутнi данi про вплив ппотирозу на процеси формування та диферен^аци слизово! оболонки шлунку потомства на тл гiпофункцi! щитоподiбно! залози материнського оргаызму з використанням лектиново! гiстохiмi! [3,4,8,14,18]. Разом iз тим, численнi публiкацi! свщ-
чать про важливу роль вуглеводiв та вуглеводовмю-них бiополiмерiв, що е рецепторами лектиыв, у пс-тофiзiологi! як нормальних структур органiзму, так i залучення глiкополiмерiв до механiзмiв розвитку рiз-номанiтних форм патологи [1,2,8,12,13,15,16,17,19].
Метою роботи було вивчення морфолопчних змЫ слизово! оболонки шлунку потомства на 1-й та 10-й дн постнатального розвитку за умов ппотирозу материнського оргаызму у поеднанн з досл^ дженням пстотопографп та перерозподiлу рецепто-рiв лектиыв в структурних компонентах зазначеного органа.
Об'ект i методи дослiдження. Дослiд проводили на 25 самках лши Вiстар, якi були роздiленi на двi групи: перша - контрольна (10), друга - дослщна (15), масою 180-200 г, вщ яких отримали потомство у ктькост 40 та 35 вщповщно. Тварини утримува-лись у стандартних умовах вiварiю з дотриманням санiтарно-гiгiенiчних норм та рацюну харчування. Експериментальний гiпотироз викликали додаван-ням у корм мерказолту з розрахунку 5 мг на 1 кг маси тта тварин. Мерказолiл (Харкiв, «Здоров'я») додавали у корм щоденно протягом двох тижыв до покриття та всiе! ваптностг Пiсля другого тижня експерименту самок в стадп еструсу пiдсаджували до сам^в. З моменту датовано! ваптнос^ забирали шлунки у потомства дослщних та контрольних самок на 1-й та 10-й ды постнатального розвитку.
Доотдження на лабораторних тваринах прово-дилися при дотриманнi принципiв бюетики у вiдпо-вiдностi з положенням бвропейсько! конвенцi! щодо захисту хребетних тварин, яких використовують в
експериментальних та шших на-укових цшях (Страсбург, 1986 р.), Директиви Ради бвропи 2010/63/ EU, Закону Укра'ни № 3447-IV «Про захист тварин вщ жорстокого по-водження».
Контроль функцп щитопод1бно'' залози самок здмснювали радю-лог1чним методом шляхом визна-чення гормон1в Т3 та Т4 у сироват-ц1 кров1 з допомогою стандартних набор1в у радю1зотопшй лабора-торп Льв1вськоТ обласно' ктшчно' л1карн1. Досягнення г1потирозного стану вериф1кували морфолопч-ним досл1дженням щитопод1бних залоз самок. Пстолог1чний ма-тер1ал ф1ксували у 4%-му нейтральному формалЫ, з наступним обезводненням, ущтьненням i заливкою у парафш. Для вивчення загально' морфологií зрiзи товщи-ною 5-7 мкм зафарбовували гема-токсилiном та еозином.
Глкокон'югати слизово' обо-лонки шлунку вивчали методом лектин-пероксидазно' технiки з використанням набору наступних лектинiв: PNA (специфiчний до pDGal), HPA (специфiчний до aDGalNAc) та WGA (специфiчний до DGlcNAc, NeuNAc). Бiльш детальна характеристика вуглеводно' специфiчностi ви-користаних лектишв наведена у монографiях [1,7]. Лектини були очищенi i кон'юговаш з пероксидазою доктором фарм. наук, професором В.О. Антонюком. Вiзуалiзацiю рецепторiв лектинiв проводили 3'3^а-мiнобензидином (Sigma, США) в присутност Н2О2 як описано рашше [7]. М1кроско-тю та фотографування препара-тiв здмснювали з використанням мiкроскопа «Granum R6053», об-ладнаним фотокамерою «Echoo-Imager 502000», з використанням комп'ютерно' програми «ToupView 3.7».
Результати дослiджень та Ух обговорення. При дослщженш гiстологiчних препара^в забарв-лених гематоксилiном та еозином слизова оболонка шлунку тварин 1-го постнатального дня розвитку вистелена одношаровим стовп-частим епiтелieм, iнвагiнацií якого у власну пластинку обумовлювали виникнення неглибоких шлункових залоз; у складi останнiх iдентифi-кованi поодинокi парieтальнi ктти-ни (рис. 1А). На 10-й постнаталь-ний день залози видовжувалися, чiтко контурувалися шлунковi ямки (рис. 1В). 1стотних вiдмiнностей у будовi шлунку тварин контрольно''
Рис. 1. Шлунок потомства щура на 1-й та 10-й дш постнатального розвитку. Забарвлення гематоксилшом та еозином. А - 1-й день, контроль; Б - 1-й день, дослщ; В - 10-й день, контроль; Г - 10-й день, дослщ. Зб. х400.
та дослщно''' груп вщповщних термов розвитку не виявлено (рис. 1А-Г).
Рецептори лектину PNA, специфiчного до дис-ахариду DGal-DGalNAc, на 1-й день постнатального розвитку у слизовм оболонцi шлунку контрольно' групи тварин були виявлеш у м^мальшй кiлькостi, головним чином на люменальшй поверхнi еттел^ ального вистелення слизово'. У тварин дослiдноí групи задокументовано значну реактивнiсть з озна-ченим лектином як люменально' поверхш слизово',
'Ш^ШШй
Рис. 2. Шлунок потомства щурiв на 1-й та 10-й дш постнатального розвитку. Обробка лектином PNA. А - 1-й день, контроль; Б - 1-й день, дослщ; В - 10-й день, контроль; Г - 10-й день, дослщ. Зб. х400.
Рис. 3. Шлунок потомства щур1в на 1-й та 10-й дш постнатального розвитку. Обробка лектином ШйД. А - 1-й день, контроль; Б - 1-й день, дослщ; В -10-й день, контроль; Г - 10-й день, досл1д. Зб. х400.
Рис. 4. Шлунок потомства щур1в на 1-й та 10-й дш постнатального розвитку. Обробка лектином НРД. А - 1-й день, контроль; Б - 1-й день, досл1д; В - 10-й день, контроль; Г - 10-й день, дослщ. Зб. х400.
просв1ту шлункових залоз, так I пар1етальних кттин (рис. 2А, Б). На 10-й постнатальний день кшькють рецептор1в лектину РЫД редукувалася, однак стутнь ц1е! редукцп у препаратах шлунку тварин дослщно! групи був менш виражений у пор1внянн1 з контролем (рис. 2В, Г).
Рецептори лектину WGД (специф1чний до □С!оМАо та ЫеиЫАо) на 1-й постнатальний день як у тварин контрольно! групи, так I тих, що розвива-лися в умовах ппотирозу, були виявлеш головним чином на люменальшй поверхш та супрануклеарн1й
зон1 кттин поверхневого еп1тел1ю, а також у кттинах б1ля дна шлункових залоз (рис. 3А, Б). На 10-й постнатальний день реактивнють лектину WGA з1 структурами сли-зово! оболонки знижувалась, хоча контурування залоз залишалось достатньо ч1тким (рис. 3В, Г). При цьому бтьш виражена редукц1я спостер1галась на тл1 ппотиреозу.
Рецептори лектину НРА (спе-циф1чнють aDGa!NДо) на 1-й постнатальний день виявлеш у склад1 гл1кокон'югат1в кл1тин дна шлункових залоз тварин контрольно! групи (рис. 4А). На тл1 ппотирозу реактивнють екзокриноцит1в дна шлункових залоз зростала (рис. 4Б). На 10-й постнатальний день рецептори лектину НРА у тварин контрольно! групи виявлеш у не-значшй к1лькост1 на поверхш сли-зово! оболонки та у просвт залоз, тод1 як у дослщно! групи вони ш-тенсивно контурували супранукле-арну зону кл1тин дна I тша шлункових залоз (рис. 4В, Г).
Висновки. На тл1 ппотирозу материнського оргашзму у сли-зов1й оболонц1 шлунку потомства на 1-й та 10-й дш постнатального онтогенезу виявлено модифка-ц1ю складу рецептор1в лектин1в, а саме, сповтьнення редукц1! гл1кокон'югат1в з детермЫантами pDGa! та aDGa!NДо (рецептор1в лектишв РЫД та НРД, котр1 вважа-ються маркерами ембр1ональних I патолопчно зм1нених тканин [1,7]), що, правдопод1бно, в1ддзеркалюе затримку процес1в диференц1а-цп та морфогенезу цього органа. Лектини WGД I НРД можуть бути рекомендован! в якост1 селективних г1стох1м1чних маркер1в шлункових залоз щур1в раннього постнатального пер1оду розвитку.
Перспективи подал ьш их дослщжень. В
контекст! отриманих даних доцшьно розширити д1апазон експериментальних груп тварин, панель використаних лектишв, а також застосувати морфо-метричний анал1з.
Л^ература
1. Антонюк В.О. Лектини та Ух сировинш джерела / В.О. Антонюк. - Львiв: Кварт, 2005. - 550 с.
2. Белих Н.А. Вплив йодного дефщиту на териоУдний гормоногенез матерi та плода / Н.А. Белих // КлЫчна ендокринологiя та ендокринна xipypm. — 2012. — № 1. — С. 39-46.
3. Белих Н.А. Дефщит мiкpонyтpiентiв (йоду та залiза) у дiтей грудного Bii<y / Н.А. Белих // Совpеменная педиатрия. — 2013.
— № 1. — С. 163-167.
4. Бшаш С.М. Лектиноxiмiчна характеристика вуглеводних детермшант шлунку при введеннi крюконсервованоУ плаценти на тлi гострого експериментального запалення / С.М. Бшаш, Г.А. брошенко, В.Ю. Покотило // Свп" медицини та бюлопУ. — 2013. — № 1. — С. 94-99.
5. Геряк С.М. Ефективнють застосування диференцмованих схем лкування фетоплацентарноУ недостатностi у вагiтниx i3 субкл^чним гiпотиpеозом / С.М. Геряк, С.В. Хмть, М.1. Швед // Вюник наукових дослiджень. — 2005. — № 1. — С. 18-20.
6. Зелшська Н.Б. Вроджений ппотиреоз / Н.Б. Зелшська // УкраУнський журнал дитячо'У ендокринологп. — 2015. — № 1. — С. 67-68.
7. Луцик А.Д. Лектины в гистохимии / А.Д. Луцик, Е.С. Детюк, М.Д. Луцик. - Львов: Вища школа, 1989. - 109 с.
8. Маковшчук А.А. Морфолопчш змши в органах травного каналу за умов експериментального ппотиреозу / А.А. Маковмчук, 1.С. Давиденко, Н.В. Пашковська // Буковинський медичний вiсник. - 2003. - Т. 7, № 3. — С. 120-122.
9. Олшник Н.М. Вплив ппофункцп щитоподiбноУ залози на частоту ускладнень ваптност та полопв / Н.М. Олмник, С.М. Геряк // Вiсник наукових дослщжень. — 2001. — № 4. — С. 41-42.
10. Пасечко Н.В. Патолопя щитоподiбноУ залози та ваптнють / Н.В. Пасечко, Л.В. Наумова, С.М. Геряк // Вюник наукових дослщжень. — 2009. — № 4 (57). — С. 54-56.
11. Шелестова Л.П. Субкл^чний ппотиреоз у юних ваптних жшок / Л.П. Шелестова // Ендокринолопя. - 2004. - № 1. -С. 53-59.
12. Dan X. Development and applications of lectins as biological tools in biomedical research / X. Dan, W. Liu // Med.Res.Rev. - 2015.
- V. 36. - P. 221-247.
13. Dulaney J.T. Binding interaction of glucoproteins with lectins / J.T. Dulaney // Mol. Cell. Biochem. — 1979. — Vol. 21. — P. 43-63.
14. Flemstn4m G. Gastroduodenal defence mechanisms / G. Flems^m, L.A. Turnberg // Clin. Gastroenterol. - 2004. - Vol. 13, № 2. - P. 327-354.
15. Melnykova N.M. The areas of application for plant lectins / N.M. Melnykova, L.M. Mykhalkiv, P.M. Mamenko, S.Ya. Kots // Biopolymers and Сell. — 2013. — Vol. 29, № 5. — Р. 357-366.
16. Roth J. Lectins for histochemical demonstration of glycans / J. Roth // Histochem. Cell Biol. - 2011. - V. 136. - P. 117-130.
17. Sharon N. Lectins: carbohydrate-specific reagents and biological recognition molecules / N. Sharon // J. Biol. Chem. - 2007. -V. 282. - P. 2753-2764.
18. Tasman-Jones C. Gastric mucus - physical properties in cytoprotection / C. Tasman-Jones // Med. J. Aust. - 2005. - Vol. 142, № 3. - Р. 5-6.
19. Varki A. Essentials of glycobiology / A. Varki, R.D. Cummings, J.D. Esko [et al.] // Cold Spring Harbor: Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2009.
УДК 616.441300008.64 - 056.716 - 02:[611.33 - 018:547.96]
Г1ПОТИРОЗ МАТЕРИНСЬКОГО ОРГАН1ЗМУ 1НДУКУ6 П1ДВИЩЕНЕ ЕКСПОНУВАННЯ ВУГЛЕВОДНИХ ДЕТЕРМ1НАНТ DGal ТА DGalNAc У СКЛАД1 ГЛ1КОКОН'ЮГАТ1В ШЛУНКОВИХ ЗАЛОЗ ПОТОМСТВА ЩУР1В
1ванкевич Р. Я., Ященко А. М., Луцик О. Д.
Резюме. З використанням методiв загальноУ морфологи i лектиновоУ пстох1мп вивчено вплив експериментального ппотирозу материнського оргаызму на моpфо-гiстоxiмiчнi характеристики слизово! оболонки шлунку потомства щypiв в ранньому постнатальному пеpiодi онтогенезу (1-й i 10-й ды). Набip лектиыв включав лектин арахюа (PNA, специфiчний до DGal), зародюв пшени^ (WGA, специфiчний до DGlcNAc, NeuNAc) i виноградного слимака (HPA, специфiчний до DGalNAc). Встановили, що ппотироз материнського оргаызму шдукуе посилення експонування вуглеводних детермЫант DGal i DGalNAc в dcr^i глiкополiмеpiв шлункових залоз потомства, що, пpавдоподiбно, в^зеркалюе затримку пpоцесiв дифеpенцiацiI та морфогенезу цього органа. Лектини WGA i HPA можуть бути рекомендовав в якостi селективних гiстоxiмiчниx маpкеpiв шлункових залоз щypiв раннього постнатального перюду онтогенезу.
Ключовi слова: експериментальний ппотироз, шлyнковi залози щypiв, постнатальний морфогенез, лек-тинова гiстоxiмiя.
УДК 616.441300008.64 - 056.716 - 02:[611.33 - 018:547.96]
ГИПОТИРЕОЗ МАТЕРИНСКОГО ОРГАНИЗМА ИНДУЦИРУЕТ ПОВЫШЕННОЕ ЭКСПОНИРОВАНИЕ УГЛЕВОДНЫХ ДЕТЕРМИНАНТ DGal И DGalNAc В СОСТАВЕ ГЛИКОКОНЪЮГАТОВ ЖЕЛУДОЧНЫХ ЖЕЛЕЗ ПОТОМСТВА КРЫС
Иванкевич Р. Я., Ященко А. М., Луцик А. Д.
Резюме. С использованием методов общей морфологии и лектиновой гистохимии изучено влияние экспериментального гипотиреоза материнского организма на морфо-гистохимические характеристики слизистой оболочки желудка потомства крыс в раннем постнатальном периоде онтогенеза (1 и 10 дни). Набор лектинов включал лектин арахиса (PNA, специфичный к DGal), зародышей пшеницы (WGA, специфичный к DGlcNAc, NeuNAc) и виноградной улитки (HPA, специфичный к DGalNAc). Установили, что гипотиреоз материнского организма индуцирует усиление экспонирования углеводных детерминант DGal и DGalNAc в
составе гликополимеров желудочных желез потомства, что, вероятно, служит отражением задержки процессов их дифференциации и созревания. Лектины WGA и HPA могут быть рекомендованы в качестве селективных гистохимических маркеров желудочных желез крыс раннего постнатального периода онтогенеза.
Ключевые слова: экспериментальный гипотиреоз, желудочные железы крыс, постнатальный морфогенез, лектиновая гистохимия.
UDC 616.441300008.64 - 056.716 - 02:[611.33 - 018:547.96]
MATERNAL HYPOTHYROIDISM INDUCES AN INCREASED EXPOSURE OF DGal AND DGalNAc CARBOHYDRATE DETERMINANTS IN GASTRIC GLANDS OF OFFSPRING RATS
Ivankevych R. Ya., Yashchenko A. M., Lutsyk A. D.
Abstract. Thyroid dysfunction affects at least 3% of the world's population and the rate of increase in the number of patients during past 10 years has been consistently high. In particular, it is proved that even subclinical forms of thyroid disorders in maternal organism may have adverse effects on the fetus and newborn child, including high mortality, congenital malformations, congenital hypothyroidism, endemic neurological cretinism etc. In the available literature a considerable number of publications concerns the hypothyroidism- induced changes in gastric mucosa. Though lectins proved their usefulness as diagnostic tools under different physiological and pathological conditions, we found no data on lectin histochemistry investigations of maternal hypothyroidism influences on the processes of formation and differentiation of offspring's gastric mucosa. Therefore the aim of present investigation was to study in experiment maternal hypothyroidism influence on the morphological characteristics and glycome of gastric mucosa on the 1st and 10th days of postnatal development. The investigation was performed on 25 Wistar female rats weighing 180-200 g, which were divided into two groups: first — control (10), second - experimental group (15), which were kept under standard vivarium conditions. Hypothyroidism was induced by daily food allowance of antithyroid drug merkazolil in the dose of 5 mg/kg for 2 weeks before fertilization and throughout whole pregnancy. Stomachs of control and experimental group off springs were removed on the 1st and 10th days of postnatal development. Studies were conducted in accordance with the provisions of the European Convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes (Strasbourg, 1986), Council Directive 2010/63/EU, the Law of Ukraine number 3447-IV «On protection of animals from cruelty». Thyroid disfunction of experimental group animals was proved by detection of hormones T3 and T4 in blood serum in the radioisotope laboratory of Lviv Regional Hospital, and confirmed by histological studies of thyroid glands, which exposed certain signs of hypothyroidism (overweighting and the increased thyrocytes height). Histological material was fixed in 4% neutral formalin and embedded in paraffin. For general morphology sections 5-7 |im thick were stained with hematoxylin and eosin. Carbohydrate determinants were detected by lectin-peroxidase technique using a set of three lectins: PNA (specific to pDGal), HPA (specific to aDGalNAc) and WGA (specific to DGlcNAc > NeuNAc) with subswquent visualization of lectin receptor sites with diaminobenzidin-H2O2 medium. Microscopic investigation was perforrmed using «Granum R6053» microscope, equipped with «Echoo-Imager 502502000» camera and the computer program «ToupView 3.7». It was revealed that maternal hypothyroidism induced an increased exposure of pDGal and aDGalNAc carbohydrate determinants (PNA and HPA lectin receptors) in gastric gland glycoconjugates, the reactivity of which under physiological conditions considerably reduced. We presume this observation encompass certain delay in the processes of differentiation and morphogenesis of gastric glands under hypothyroid conditions. Lectins WGA and HPA can be recommended as a selective histochemical markers of rat gastric glands in early postnatal period of ontogenesis. In further investigations we plan to expand the range of experimental groups of animals on later phases of postnatal development, to use more lectins with different carbohydrate specificities, as well as to apply morphometric analysis.
Keywords: experimental hypothyroidism, rat, gastric glands, postnatal morphogenesis, lectin histochemistry.
Рецензент — проф. Врошенко Г. А.
Стаття надшшла 21.03.2017 року
