CC BY
58
нижньої щелепи статевозрілих щурів при нанесенні дефекту великогомілкової кістки та імплантації біогенного гідроксилапатиту в чистому вигляді і насиченні різними концентраціями заліза. Встановлено, що імплантація даних матеріалів сприяє відновленню параметрів росту і формування кристалів гідроксилапатиту біомінералів нижньої щелепи, зменшення його ступеня аморфності і збільшення впорядкованості будови кристалічної решітки в пізні терміни спостереження. Виявлена оптимальна концентрація заліза у складі імплантату (0,15%).
Ключові слова: щури, дефект кістки, гідроксилапатит, залізо, біомінерали нижньої щелепи, ультраструктура.
Стаття надійшла 27.08.2012 р.
УДК 616.611:611.13/.16:616.379-008.65
mature rats when applied tibial defect and implantation of biogenic hydroxylapatite pure and saturated with various concentrations of iron was studied. It was found, that implantation of these materials helps to restore the growth and hydroxylapatite crystal formation parameters of mandible biominerals, reducing its degree of amorphous structure and an increase the degree of order of the crystal lattice in the later period of observation. The optimal concentration of iron in the implant (0,15%) was found.
Key words: rats, bone defect, hydroxylapatite, iron, biominerals of mandible, ultrastructure.
Рецензент
ГІСТОЛОГІЧНЕ ДОСЛІДЖЕННЯ НИРКИ ЩУРА В НОРМІ ТА НА РАННІХ ТЕРМІНАХ СТРЕПТОЗОЦИН-ІНДУКОВАНОГО ЦУКРОВОГО ДІАБЕТУ
Досліджено структурну організацію компонентів, що формують фільтраційний бар’єр нирки, артеріальних судин нирки щура в нормі та на різних термінах перебігу експериментального цукрового діабету. Отримані дані в майбутньому дадуть можливість провести порівняльну характеристику морфологічних змін у структурах фільтраційного бар’єру та артеріальних судинах нирки щура в динаміці перебігу експериментальної стрептозотоциніндукованої нефропатії.
Ключові слова. Фільтраційний бар’єр, нирка, щур, стрептозотоциніндукований цукровий діабет.
Робота є фрагментом науково-дослідної роботи кафедри анатомії людини Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького “Функціональна анатомія ряду органів та архітектоніка їх судинного русла у пре - і постнатальному періодах онтогенезу при експериментальних порушеннях гемомікроциркуляції, реконструктивних операціях та цукровому діабеті” (номер державної реєстрації 0195У006511).
Цукровий діабет є однією з визначальних проблем сучасної медицини. Це зумовлено, з одного боку, значним зростанням захворюваності за останнє десятиріччя, про що свідчать дані досліджень Міжнародного інституту діабету (Австралія), з іншого боку тим, що специфічна цукрознижуюча терапія сприяє збільшенню тривалості життя хворих, у зв’язку з чим діабетичні нефропатії стали більш частими. Розповсюдженість діабетичної нефропатії, як найбільш частої форми ускладнення цукрового діабету, дуже велика і за даними різних авторів коливається від 60 до 93%.
За допомогою комплексу макро - і мікроскопічних, ін’єкційних, гістологічних, електронно-мікроскопічних, морфометричних, біохімічних і статистичних методів дослідження описано особливості васкуляризації нирки щура, проведений морфометричний аналіз кровоносних судин нирки щура в нормі. На основі відтвореної експериментальної моделі стрептозотоциніндукованого цукрового діабету вперше проведено порівняльний аналіз морфометричних параметрів кровоносних судин нирки щура впродовж 70 діб перебігу цукрового діабету.
Метою роботи було встановлення структурних особливостей кровоносного русла та фільтраційного апарату нирки білого щура за умов фізіологічної норми та в динаміці перебігу експериментального стрептозотоциніндукованого цукрового діабету.
Матеріал та методи дослідження. Використано морфологічні (ін’єкційні, гістологічні, електронномікроскопічні, морфометричні), біохімічні (визначення гемоглобіну, глюкози крові та глікозильованого гемоглобіну), статистичні методи дослідження та відтворення моделі
стрептозотоциніндукованого цукрового діабету, які дозволили встановити особливості васкуляризації нирки щура в нормі та закономірності якісно - кількісних змін структурних компонентів кровоносного русла нирки в динаміці перебігу стрептозотоцинового цукрового діабету.
Результати досліджень та їх обговорення. Особливістю будови нирки щура є наявність лише однієї ниркової піраміди. В кірковій речовині нирки щура містяться ниркові тільця, звивисті канальці, низхідні та висхідні частини петель нефронів. Встановлено, що об’єм ниркового тільця нирки щура становить 31,96± 0,96 мкм2. Нирка щура кровопостачається нирковою артерією, яка, входячи у ворота нирки, галузиться на 2 міжчасткові артерії. Міжчасткові артерії простягаються до межі мозкової та кіркової речовини. Тут кожна з них розгалужується на дугові артерії, які розгалужуються на між часточкові, що в свою чергу поділяються до приносних артеріол. Встановлені наступні значення морфометричних показників кровоносних судин нирки щура в нормі: діаметр просвіту міжчасткової артерії становить 116,26± 14,39 мкм, площа її м’язової оболонки -10432,96 ± 2122,72 мкм2; діаметр просвіту дугової артерії становить 32,91± 0,56 мкм, площа її м’язової оболонки -2195,89 ± 459,96 мкм2; діаметр просвіту міжчасточкової артерії становить 11,66± 2,21 мкм, площа її м’язової оболонки - 652,66 ± 16,56 мкм2; діаметр просвіту приносної артеріоли становить 6,95± 0,24 мкм, площа її м’язової оболонки -144,36 ± 16,55 мкм2. Встановлено, що на 14 добу експерименту артерії як крупні,
так і дрібного калібру, спазмовані (рис.1). Діаметр просвіту міжчасткової а площа її м’язової оболонки - 17955,27 ± 1234,15 мкм2.
артерії становить 98,37 ± 16,81 мкм,
('¿Я-..
Рис. 1. Нирка білого щура на 14 добу перебігу стрептозотоцинін-дукованого
цукрового діабету. Ін’єкція судин. Заб г.-е. Зб.: об.х10, ок. х 10.
Рис.2. Артеріальні судини нирки щура на 14 добу експерименту. Заб. г.-е. а -міжчасткова артерія. б -дугова артерія. 3б.: об.х40, ок.х10. в -міжчасточкова артерія. г -приносна артеріола, 36.; об.х40, ок.х20.
______■
Г ! І V І .
к ' У
Рис.3. Капілярний клубочок нирки щура на 14 добу перебігу стрептозотоцин-індукованого цукрового діабету. Ін’єкція судин . Зб.: об.х40, ок. х 10.
Рис.4. Капілярний клубочок нирки щура на 14 добу перебігу стрептозотоцин-індукованого цукрового діабету. Ін’єкція судин. Заб. г.-е. Зб.: об.х40, ок. х 10.
,— - — г- - т >"Т #тг ^ т
Рис.5. Артеріальні судини нирки щура на 28 добу експерименту. Заб. г.-е.. а -міжчасткова артерія. б - дугова артерія. 3б.: об.х40, ок.х10; в - міжчасточкова артерія. г - приносна артеріола, Зб.; об.х40, ок.х20.
Рис.6. Капілярні клубочки нирки щура на 28 добу перебігу стрептозотоцин-індукованого цукрового діабету.
Мікрофото. Ін’єкція судин. Зб.: об.х40, ок. х 10.
Рис.7. Капілярні клубочки нирки щура на 28 добу перебігу стрептозотоцин-індукованого цукрового діабету. Ін’єкція судин. Зб.: об.х40, ок. х 10.
Рис.8. Нирка білого щура на 42 добу перебігу стрептозотоциніндукованого
цукрового діабету. Ін’єкція судин. Заб. г.-е. Зб.: об.х10, ок. х 10.
Рис.9. Артеріальні судини нирки щура на 42 добу експерименту. Заб г.-е. а - міжчасткова артерія. б - дугова артерія. 3б.: об.х40, ок.х10; в - міжчасточкова артерія. г -приносна артеріола, 3б.; об.х40, ок.х20.
На 14 добу внутрішня еластична мембрана нерівномірно звивиста, борозни між її складками мають різну глибину, подекуди вона майже не має складок, а подекуди ці складки заходять на значну глибину у м'язову оболонку. В м'язовій оболонці клітини розміщуються радіально, заглиблюючись між складками внутрішньої еластичної мембрани. Еластичні волокна м'язової оболонки тонкі, звивисті, дифузно розміщені на всьому її протязі. Зовнішня еластична мембрана тонка, подекуди волокна роз’єднані, має невеликі заглиблення і випинання (рис.2.а). Дугові артерії значно менших розмірів, у порівнянні з нормою, діаметр їх становить 32,41±5,26мкм. Внутрішня еластична мембрана з глибокими складками, подекуди розшарована. Завдяки зменшеному просвіту судин, ядра ендотеліоцитів стають майже на верхівках її складок. Вони є округлої форми. Іноді спостерігається злущення ендотелію. Площа м'язової оболонки дугової артерії становить 6120,86 ± 840,93 мкм2. Зовнішня еластична мембрана чітко виражена, нерівномірно звивиста, подекуди має розволокнення і деформації (рис.2.б). Міжчасточкові артерії з діаметром просвіту 9,29±1,51мкм заповнені еритроцитарними масами. Внутрішня еластична мембрана нерівномірно звивиста, подекуди завитки зливаються між собою, іноді видно її розшарування. Ядра ендотеліоцитів округлої форми контуруються слабо. Площа м’язової оболонки міжчасточкової артерії становить 710,53±99,86 мкм2. Зовнішня еластична мембрана контурується добре, має слабо виражену звивистість, іноді розшарована (рис.2.в). Приносна артеріола спазмована, діаметр просвіту її становить 5,66±0,75 мкм, в просвіті спостерігаються еритроцитарні сладжі. Внутрішня еластична мембрана
подекуди потовщена, проте є ділянки де вона стоншена. На верхівках її складок видно поодинокі клітини ендотелію. М'язова оболонка площею 256,21 ±14,28 мкм2 (рис.2.г).
Капілярні клубочки на цьому терміні експерименту збережені (рис.3, рис.4.), але контури капсули нерівні. Ниркові тільця зберігають звичайну форму , але об’єм їх збільшується до 34,54±1,14 мкм2, клубочкові капіляри незначно спазмовані.
Вивчаючи стан судинного русла нирки щура на 28 добу експерименту, встановлено, що діаметр просвіту міжчасткових артерій становить 95,22 ±10,05мкм. В просвіті судин спостерігаються скупчення клітин крові. Внутрішня еластична мембрана дещо потовщена з нерівномірними складками, як по висоті, так і по ширині. Ендотеліальні клітини розміщені на верхівках її складок, подекуди видно їх відшарування. М'язова оболонка нерівномірно потовщена, виявляються поодинокі ядра міоцитів, вони мають видовжену форму. Подекуди м'язова оболонка виступає разом з внутрішньою еластичною мембраною в просвіт судини. Площа м'язової оболонки міжчасткової артерії становить 20544,32±2123,44 мкм2, її еластичні волокна виражені слабше. Зовнішня еластична мембрана нерівномірно звивиста, подекуди розшарована, іноді контурується слабо (рис.5а). Просвіт дугової артерії на поперечному зрізі має округлу, або овальну форму, діаметр просвіту становить 32,26 ± 3,52 мкм. Внутрішня еластична мембрана з нерівномірними складками, нечіткими контурами, іноді спостерігається розшарування. В просвітах судин видно поодинокі злущені ендотеліоцити. М'язова оболонка різної товщини, площею 8069,36±110,21 мкм2. Зовнішня еластична мембрана має дрібні складки, подекуди з розволокненнями та нечіткими контурами. Переважно навколосудинний простір заповнений клітинами крові (рис.5б). В міжчасточкових артеріях просвіт в більшості випадків заповнений еритроцитарними масами. Діаметр їх просвіту становить 8,94±1,31 мкм. Внутрішня еластична мембрана чітко виражена, має нерівномірні складки, подекуди з заглибленнями в м'язову оболонку, інколи виступає в просвіт судини. М'язова оболонка дещо потовщена, площа її становить 835,92 ±110,21 мкм2, неодинакової товщини. Зовнішня еластична мембрана мало звивиста, подекуди перервна, розволокнена. Навколосудинний простір розширений, виявляється вихід в нього клітин крові (рис. 5 в). Приносні артеріоли мають діаметр просвіту 5,36±0,67мкм. Просвіт артеріол переважно округлої, іноді овальної форми, часто заповнений клітинами крові. Внутрішня еластична мембрана щільна з нерівними контурами, подекуди має випини в просвіт судини. М'язова оболонка дещо потовщена, площею 346,47 ±19,12мкм2. Зовнішня еластична мембрана з нечіткими контурами, простежується лише окремими ділянками (рис.5 г).
Руйнуються капілярні клубочки нефронів (рис. 6.) Проте поряд зі зруйнованими капілярними клубочками спостерігаються ще збережені ниркові тільця, але з розширеними капілярами (рис.7).
На 28 добу експерименту виявлено розширення порожнини капсули клубочка, спазмовані клубочкові капіляри. Об’єм ниркового тільця збільшується до 43,36±1,92мкм2. В проксимальних та дистальних звивистих канальцях відбуваються дистрофічні процеси, в їх просвітах виявлено клітини злущеного епітелію та білкові маси. Більше виражені зміни з боку структурних компонентів стінок артеріальних судин настають на 42 добу від початку експерименту. Діаметр просвіту міжчасткових артерій (рис.8.) становить 79,14 ± 7,31 мкм (при нормі 116,26 ± 14,39 мкм), внутрішня еластична мембрана з нерівномірними звивинами, частіше вони згладжені. Подекуди вона майже рівна, має розволокнення, іноді стоншена з ділянками руйнування.
Просвіт міжчасткових артерій має овальну форму, у просвіті судин у великій кількості спостерігаються еритроцитарні маси. М'язова оболонка значно потовщена з ознаками набряку, площею 20822,56 ±2115,63 мкм2. Еластичні волокна в ній визначаються слабо. В міоцитах часто зустрічаються вакуолі. Зовнішня еластична мембрана згладжена, різної товщини, подекуди з нечіткими контурами та розволокненнями (Рис.9а).
Діаметр просвіту дугових артерій становить 30,55 ± 5,26 мкм, внутрішня еластична мембрана частково зруйнована, завитки майже не простежуються, іноді вона значно заглиблюється в м'язову оболонку, стоншуючи її. Просвіт судин частіше овальної форми, часто спостерігається злущення ендотелію, їхній просвіт заповнений клітинами крові. Площа м’язової оболонки дугової артерії становить 8990,14 ± 650,61 мкм2. М’язова оболонка значно розширена, але подекуди нерівномірно стоншена або потовщена. Зовнішня еластична мембрана згладжена, подекуди зруйнована. Навколосудинний простір в більшості випадків заповнений клітинами крові (Рис.9б). Просвіт міжчасточкових артерій на поперечному зрізі має переважно округлу форму. Діаметр просвіту становить 8,84 ± 0,64 мкм. Внутрішня еластична мембрана нерівномірно звивиста, подекуди складки її заглиблюються в м'язову оболонку. В просвітах судин видно скупчення еритроцитарних мас. Площа м'язової оболонки міжчасточкової артерії становить 905,46 ±105,13 мкм2. М’язова оболонка різної товщини. Зовнішня еластична мембрана слабо звивиста, подекуди з розривами, під нею над м'язовою оболонкою є поодинокі колбоподібні розширення. Навколосудинний простір розширений, часто з виходом клітин крові. (Рис.9в). Діаметр просвіту приносних артеріол становить 4,83 ±0,95 мкм. Просвіт судин неправильної овальної форми. Внутрішня еластична мембрана збережена, іноді згладжена, просвіт судини заповнений еритроцитарними масами. М'язова оболонка має міоцити з деформованими ядрами, одні видовжені, інші округлої форми. Площа м’язової оболонки становить 340,33 ±19,14 мкм2. Зовнішня еластична мембрана контурується слабо, інколи може бути фрагментована. Навколосудинннй простір часто заповнений клітинами крові, що свідчить про крововилив у паренхіму нирки (Рис.9г).
Спостерігаються частково або повністю зруйновані капілярні клубочки (рис. 10, рис. 11).
Рис.10. Капілярний клубочок нирки щура на 42 добу перебігу Рис.11. Капілярні клубочки нирки щура на 42 добу перебігу
стрептозотоциніндукованого цукрового діабету. Ін’єкція судин. Зб.: стрептозотоциніндукованого цукрового діабету. Ін’єкція судин.
об.х40, ок. х 10. Зб.: об.х40, ок. х 10.
На 42 добу перебігу експериментального цукрового діабету спостерігається як розширені ниркові тільця, об’єм яких становить 50,54 ±1,58мкм2, так і зменшені ниркові тільця із спазмованими капілярами клубочка. Просвіт звивистих канальців та петель нефронів нерівномірний.
1.На 14 добу перебігу експериментального цукрового діабету ниркові тільця ще зберігають звичайну форму , але об’єм їх збільшується до 34,54±1,14 мкм2, клубочкові капіляри незначно спазмовані.
2. На 28 добу експерименту виявлено розширення порожнини капсули клубочка, спазмовані клубочкові капіляри. Об’єм ниркового тільця збільшується до 43,36±1,92мкм2. В проксимальних та дистальних звивистих канальцях відбуваються дистрофічні процеси, в їх просвітах виявлено клітини злущеного епітелію та білкові маси.
3. На 42 добу перебігу експериментального цукрового діабету спостерігається як розширені ниркові тільця, об’єм яких становить 50,54 ±1,58мкм2, так і зменшені ниркові тільця із спазмованими капілярами клубочка. Просвіт звивистих канальців та петель нефронів нерівномірний.
Перспективи подальших досліджень Отримані дані щодо структурних особливостей гемомікроциркуляторного русла кори нирок в нормі та протягом перебігу стрептозотоцинового цукрового діабету є джерелом фундаментальних даних, на які можуть опиратися дослідники при вивченні проблем експериментальної та клінічної урології.
1. Вільхова І. В. Морфологічні та топографічні особливості артерій нирки людини (рентгеноанатомічне та ультразвукове дослідження) : автореф. дис. на здобуття наукового ступеня кандидатських медичних наук : [спец.] 14.03.01. "Нормальна анатомія" / І. В. Вільхова - К., 2002. - 19с.
2. Вплив вітаміну С на ультраструктурні зміни гемокапілярів нирок у білих щурів зі стрептозотоциновим діабетом / М.Р. Красний, В.О. Сергієнко, В. І. Ковалишин // Клінічна ендокринологія та ендокринна хірургія. - 2010. - №2. - С.54 - 57.
3. Хворостінка О.В. Метаболічні порушення та ураження нирок при цукровому діабеті./ О.В. Хворостінка // Сучасні досягнення молодих вчених на допомогу практичній медицині: Матеріали Всеукраїнської науково-практичної конференції з міжнародною участю. - Харків. -2006. - С.113 - 114.
4. Іваночко В.М. Ультраструктурна організація перитубулярних капілярів нирки при хронічній алкоголізації /В.М. Іваночко // Матеріали ІІІ Національного конгресу анатомів, гістологів, ембріологів і топографоанатомів України. - Київ. - 2002. - с. 134.
5. Кондрусик Н.Ю. Артеріальне русло екскреторних секторів нирок людини:автореф. дис. на здобуття наук. ступеня канд.. мед. наук: [спец.]14.03.01»Нормальна анатомія» / Кондрусик Н.Ю. - Х. 2009. - 20с.
6. Williams B. The renin-angiotensin system and the pathogenesis of diabetic nephropathy. In: Mogensen C.E., ed. Diabetic nephropathy in type 2 diabetes. - London: Science Press Ltd. - 2003. - P. 57-70.
7. Viberti G. Microalbuminuria reduction with valsartan in patients with type 2 diabetes mellitus: a blood pressure-independent effect / G.Viberti N.M. Wheeldon // Circulation. - 2002. - Vol. 106. - P.672-678.
ГИСТОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПОЧКИ КРЫСЫ В НОРМЕ И НА РАННИХ СРОКАХ СТРЕПТОЗОЦИН-
ИНДУЦИРОВАНОГО САХАРНОГО ДИАБЕТА Покотило П.Б.
Исследована структурная организация компонентов формирующих фильтрационный барьер почки, артериальных сосудов почки крысы на разных сроках протекания экспериментального сахарного диабета. Исходные данные в будущем дадут возможность провести сравнительную характеристику морфологических изменений в структурах фильтрационного барьера и артериальных сосудах почки крысы в динамике протекания экспериментальной стрептозотоцин-индуцированой нефропатии.
Ключевые слова: фильтрационный барьер, почка, крыса, стрептозотоцининдуцированый сахарный диабет.
Стаття надійшла 22.11.2012 р.
HISTOLOGICAL RESEARCH OF RAT’S KIDNEY IN A NORM AND Ш EARLY TERMS OF STREPTOZOCINE-INDUCED DIABETES MELLITUS Pokotilo P.B.
Organization of the components creating filtrational barrier rat's kidney and arteries conditions on 42 days of the experimental streptozotocinindactional nephropathy was investigated. The obtained data allow to perform comparative characteristics of morphological changes of the filtrational barrier components and arteries of rat's kidney in the pathing dynamics of the experimental streptozotocinindactional nephropathy.
Key words: Filtrational barrier, kidney, rat,
streptozotocinindactional diabetus mellitus.
Рецензент проф. Ященко А.М.
