CC BY
29
were located primarily in the basal and middle sections of the tubular glands of gastric mucosa and represented by three types of cells. The cell count showed the total number of melatonin-positively-labeled cells was reliably reduced in male rats of all age groups under desynchronosis. In rats aged 9 and 15 months, the number of MT-positively-labeled cells reduced due to a decrease in the number of the cells of the 2nd and 3rd types - large cells with and without granulation; and in rats aged of 20 months this occurred mainly due to small cells with little increase in the number of large cells with granulation.
УДК: 616.379-008.64-091.8 Головацький А.С., Борис Р.Я.
МІКРОСТРУКТУРНІ ЗМІНИ ШКІРИ ПРИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМУ ЦУКРОВОМУ ДІАБЕТІ
Ужгородський національний університет
Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького
З метою встановлення особливостей структури шкіри в динаміці перебігу експериментального цукрового діабету проведено дослідження на 32 статевозрілих білих щурах-самцях. Гістологічні зрізи шкіри фарбували гематоксиліном і еозином за загальноприйнятою методикою. Для фотографування мікропрепаратів використовували комп'ютерну систему «Aver Media». Результати дослідження свідчать, що на тлі експериментального цукрового діабету у шкірі досліджуваних тварин відбуваються закономірні морфологічні зміни структурних компонентів шкіри та її похідних, посилення кератинізації, стоншення гіподерми, згладження сосочкового шару та його інфільтрація поліморфноядерними лейкоцитами, деструктивні зміни у волосяних фолікулах та сальних залозах. Дані проведеного дослідження можуть бути використані у практичній медицині при діагностиці та лікуванні патології шкіри при цукровому діабеті. Ключові слова: шкіра, мікроструктура, цукровий діабет, експеримент.
Робота є фрагментом НДР "Структура органів та їх кровоносного русла в онтогенезі, під дією лазерного опромінення та фармацевтичних засобів, при порушеннях кровопостачання, реконструктивних операціях та цукровому діабеті" (номер державної реєстрації 0110U001854).
Цукровий діабет залишається базовою патологією для розвитку складних супутніх захворювань та ускладнень, ранньої інвалідності та смертності [1, 3-5, 11, 12]. У 2000 році кількість хворих на діабет становила 175 млн., згідно з прогнозом міжнародного інституту діабету (Мельбурн) та інших дослідників на 2030 рік ця цифра складатиме 300 млн. чол. [9, 10]. Щодо України, захворюваність на цукровий діабет, як і в інших країнах світу, щорічно зростає [8].
За даними літератури, ураження шкірних покривів та, на пізніх стадіях, діабетична стопа -одне із найбільш важких проявів цукрового діабету, що діагностується занадто пізно [2, 3, 13]. Проблема морфологічних змін шкіри при цукровому діабеті до сьогодні залишається відкритою, актуальною та важливою як для морфологів так і для практикуючих дерматологів [6,7, 14, 15].
Мета дослідження
Встановлення особливостей структурних змін шарів шкіри за умов цукрового діабету в експерименті.
Матеріали та методи дослідження
У білих щурів інсулінзалежну форму цукрового діабету І типу моделювали одноразовим внутрішньоочеревинним введенням стрептозо-тоцину фірми "Sigma" з розрахунку 7 мг на 100 г маси тіла тварини (приготованому на 0,1М цит-ратному буфері, рН = 4,5). Розвиток цукрового діабету впродовж 8 тижнів контролювали, спо-
стерігаючи за зростанням рівня глюкози в крові, яку вимірювали глюкозооксидазним методом. Дослідження проводили на тваринах з рівнем глюкози 13,00 ммоль/л і вище. Матеріал для дослідження при експериментальній формі інсулін-залежного цукрового діабету забирали через 2, 4, 6, 8 тижнів від початку експерименту. Інтактні тварини відповідного віку складали контрольні групи.
Усіх тварин утримували в умовах віварію Львівського національного медичного університету імені Данила Галицького, експерименти проведені у відповідності з положенням Європейської конвенції щодо захисту хребетних тварин, яких використовують в експериментальних та інших наукових цілях (Страсбург, 1986), Директиви Ради Європи 86/609/ЕЕС (1986), Закону України №3447-IV "Про захист тварин від жорстокого поводження". Тварин виводили з досліду шляхом передозування внутрішньоочеревинного наркозу з використанням тіопенталу натрію (з розрахунку 25 мг/кг маси тіла тварини).
Як матеріал для гістологічного дослідження використовували некроптати шкіри із присеред-ньої поверхні стегна та спини 32 статевозрілих білих щурів. Перед фіксацією матеріал промивали у теплому фізіологічному розчині. Фіксували матеріал у 10% розчині нейтрального формаліну впродовж 24 годин. Після фіксації матеріал промивали у проточній воді. Пронумеровані і зашиті у марлеві мішечки шматочки тканини промивали під водопровідною водою впродовж
доби. Зневоднення проводили у етилових спиртах зростаючої концентрації впродовж 20 годин (Спирт 73 Спирт 80 Спирт 86 Спирт 86 Спирт 96 °, Спирт 96 °). Просвітлення та видалення спирту проводили в органічних розчинниках (хлороформ - 2 порції по 1 годині у кожній). Просочування препаратів парафіном проводили у 2 чашках при температурі 56°С упродовж 2 годин, заливали у парафінові блоки. З них виготовляли гістологічні зрізи на санному мікротомі моделі МС-1 товщиною 7-10 мкм. Гістологічні зрізи фарбували гематоксиліном і еозином та фукселіном і пікрофуксином за загальноприйнятою методикою. Препарати заключали у канадський бальзам і висушували у витяжній шафі. Препарати вивчали та фотографували при збільшеннях мікроскопа: об. х8, ок. х15; об х20, ок. х15; об. х40, ок. х10. Для фотографування мікропрепаратів використовували комп'ютерну систему «Aver Media».
Результати дослідження та їх обговорення
Через 2 тижні перебігу цукрового діабету будова шкіри щура в ділянці спини та лапок практично не відрізнялась від шкіри контрольної групи тварин (рис. 1; рис. 2).
Через 4 тижні перебігу експериментального цукрового діабету у ділянці спини шкіра має типову будову, однак є деякі відмінності у порівнянні з аналогічною ділянкою у контрольних тварин. Роговий шар виражений інтенсивніше (рис. 3), особливо в окремих ділянках, що свідчить про посилення кератинізації. Відмічено незначну кількість волосяних фолікул та, відповідно, сальних залоз, підвищується сухість шкіри і випадіння шерсті.
Просвіти судин, що розташовані у дермі, розширені і заповнені клітинами крові. Гіподерма виражена слабо. У ділянці лапок епідерміс має аналогічну будову і утворений чотирма шарами, серед яких добре виражений зернистий шар, роговий шар досить тонкий.
Рис. 1. Шкіра присередньої поверхні стегна тазової кінцівки білого щура через 2 тижні перебігу цукрового діабету. Мікрофото. Забарвлення фукселіном та пікрофуксином. Зб.: об. х20, ок. х15. 1 - епідерміс; 2 - роговий шар епідермісу; 3 - волосяний фолікул; 4 - волосяна лійка.
Рис. 2. Шкіра присередньої поверхні стегна тазової кінцівки білого щура через 2 тижні перебігу цукрового діабету. Мікрофото. Забарвлення фукселіном та пікрофуксином. Зб.: об. х20, ок. х15. 1 - епідерміс; 2 - сосочковий шар дерми; 3 - кінцеві секреторні відділи потових залоз.
Сосочковий шар дерми інфільтрований полі-морфноядерними лейкоцитами. Волосяні фолікули у товщі дерми розташовуються локально, проте їх більше ніж у ділянці спини.
Рис. 3. Шкіра спини щура через 4 тижні перебігу цукрового діабету. Мікрофото. Забарвлення фукселіном та пікрофуксином. Зб.: об. х8, ок. х15. 1 - епідерміс; 2 - роговий шар епідермісу; 3 - волосяні фолікули; 4 - сальна залоза.
Через 6 тижнів перебігу стрептозотоцин-індукованого цукрового діабету шкіра білих щурів має типову будову відповідно до досліджуваної ділянки, однак спостерігалися явища гіпер-та паракератозу разом із десквамацією, локальні ділянки акантозу епідермісу, або відшарування лише його рогового шару. Дерма шкіри неоднорідної будови містить масивні поліморфні інфільтрати із макрофагів, нейтрофілів, лімфоцитів та плазматичних клітин, що подекуди дуже глибоко заглиблювалися у м'язовий шар, місцями ділянки набряків дерми та некрозів (рис. 4).
Рис. 4. Шкіра присередньої поверхні стегна тазової кінцівки білого щура через 6 тижнів перебігу цукрового діабету. Мікрофото. Забарвлення гематоксиліном та еозином. Зб.:
об. х20, ок. х15. 1- ділянки відшарування епідермісу; 2 -лейкоцитарна інфільтрація сосочкового шару дерми; 3 -набряк та ділянки некрозів дерми; 4 - волосяний фолікул; 5 - сальна залоза.
Судини мікроциркуляторного русла, що розташовані у гіподермі, заповнені плазмою крові. Характерні локальні деструктивні зміни як волосяних фолікул, так і сальних залоз. Спостерігається стоншення гіподерми, особливо в ділянці лапок. Гладком'язові волокна в окремих ділянках утворюють скупчення. У деяких ділянках шкіри спини білих щурів у стінці судин гемомікроцир-куляторного русла виявлено явища замісного склерозу м'язової оболонки, яка, в свою чергу, містила множинні дрібновогнищеві запальні інфільтрати.
Через 8 тижнів перебігу стрептозотоцин-індукованого цукрового діабету у шкірі експериментальних тварин як у ділянці спини, так і лапок спостерігались подібні зміни у порівнянні з попереднім терміном. Проте в окремих ділянках шкіри спини помітне потовщення рогового шару епідермісу, а саме посилення його кератинізації. Також відмічалась масивна інфільтрація лейкоцитами усіх шарів дерми, особливо у ділянці лапок (рис. 5). _
^ggszatf^ffe'^fig'iiMI.L 'J
Рис. 3.51 Шкіра присередньої поверхні стегна тазової кінцівки білого щура через 8 тижнів перебігу цукрового діабету. Мікрофото. Забарвлення фукселіном та пікрофукси-ном. Зб.: об. х8, ок. х15. 1 - потовщений роговий шар епідермісу; 2 - посилення інфільтрації лейкоцитами.
При дослідженні гістоструктури стінки судин гемомікроциркуляторного русла сосочкового та сітчастого шарів шкіри через 8 тижнів перебігу експериментального цукрового діабету встанов-
лено їх значне потовщення внаслідок плазматичного просякнення, склерозу та гіалінозу, вона має неоднорідну будову та неправильну форму. Спостерігаається значний набряк сполучної тканини навколо судин. Ендотеліальні клітини відшаровуються і розміщуються в просвіті артеріоли. В багатьох місцях спостерігається набряк колагенових волокон з розмитими контурами і фрагментація еластичних волокон та потовщеним шаром гладком'язових клітин. Відмічаються множинні периваскулярні поліморфні інфільтрати навколо судин гемомікроциркуляторного русла, особливо капілярів. У венулах стінка тонка, деформована, розширена та із різноманітними випинами. Спостерігається її плазматичне просякнення із набряком і потовщенням (а подекуди стоншенням) м'язового шару, що представлений веретеноподібними міоцитами, є багато варикозних вип'ячувань та аневризматичних розширень внаслідок стоншення окремих сегментів венулярної сітки. Середня оболонка стоншена, розпушена. Ендотеліоцити набряклі, нерівномірно розміщені. Виявляється невелика кількість еластичних волокон.
Висновки
1. На тлі експериментального цукрового діабету у шкірі досліджуваних тварин відбуваються закономірні морфологічні зміни структурних компонентів шкіри та її похідних, посилення кератинізації, стоншення гіподерми, згладження сосочкового шару та його інфільтрація полімор-фноядерними лейкоцитами, деструктивні зміни у волосяних фолікулах та сальних залозах.
2. Через 8 тижнів експериментального цукрового діабету наростають явища дискератозу в епітелії, відмічаються явища склерозу та множинні інфільтрати в сітчастому шарі дерми, спостерігаються плазматично просякнута та потовщена і деформована стінка кровоносних судин, що призводить до венозного застою та повно-крів'я.
Література
27.
28.
29.
30.
31.
32.
33.
34.
Балаболкин М. И. Роль окислительного стресса в патогенезе сосудистых осложнений диабета / М.И. Балаболкин, Е.М. Клебанова // Проблемы эндокринологии. - 2000. - Т. 46, № 6. - С. 29-34.
Гончар М.Г. Ультраструктурні зміни гемомікроциркуляторного русла у хворих на цукровий діабет з діабетичними ангіопатіями нижніх кінцівок / М.Г. Гончар, О.І. Дєльцова, А.М. Федорчук // Галицький лікарський вісник. - 2004. - Т. 2, № 2. - С. 25-26. Дедов И.И. Классификация, диагностика, лечение сахарного диабета и его позних осложнений : методические рекомендации / И.И. Дедов, М.И. Балаболкин, В.А. Петеркова. - М., 2002. - 54 с.
Диабетическая нейропатия / [М.И. Балаболкин, Т. Е. Чернышо-ва, В. В.
Трусов и др. ]. - М., 2003. - 109 с.
Діабетичні нейропатії / [О.О. Сергієнко, А.С. Єфімов, Д.А. Єфі-
мов та ін.]. - Львів : Атлас; К., 2003. - 212 с.
Колесник Ю.М. Вивчення проявів апоптозу при стрептозотоцині-
ндуко-ваному цукровому діабеті / Ю.М. Колесник, А.В. Тріалін,
М.А. Орловський // Фізіологічний журнал. - 2003. - Т. 49, №5. -
С.82.
Козлов В.А. Реакция кровоносного русла кожи мягких тканей крыс при действии разных факторов / В.А. Козлов, Д.А. Шаповалов, А.П. Голуб // Міжнародний конгрес патологів України "Сучасні проблеми патологічної анатомії": тези матеріалів. - Полтава, 2008. - С.32-33.
35. Прудіус П.Г. Епідеміологія та економіка цукрового діабету / П.Г. Прудіус, О.В. Северин, Н.В. Письменна // Ендокринологія. -2000. - Т. 5, № 1. - С.109-114.
36. Dogra S. Epidemiology of onychomycosis patients with diabetes mellitus in India / S. Dogra, B. Kumar // Int. J. Dermatol. - 2002. -Vol.41, №10. - P.647- 651.
37. Fisher M.R. American Diabetes Association: Peripheral arterial disease in people with diabetes / M.R. Fisher // Diabetes Care. - 2003.
- Vol.26. - P.3333-3341.
38. Packer L. Antioxidants in Diabetes Management / L. Packer. - New York, 2000. - P.1-15.
39. Pierard G.E. The nail under fungal siege in patients with type II diabetes mellitus / G.E. Pierard, C. Pierard-Franchimont // Mycoses. -2005. - Vol.48, №5. - P.339-342.
40. Elsner М. Relative importance of transport and alkylation for pancreatic beta-cell toxicity of streptozotocin / М. Elsner, В. Guldbakkе, М. Tiedgе [et al.] // Diabetologia. - 2000. - Vol. 43, № 12. - P.1528-1533.
41. Stitt A.W. Advanced glycation and products in diabetic complication / A.W. Stitt, A.J. Jenkins, M. E. Cooper // Expert. Opin. Investig. Drugs. - 2002. - Vol.11. - P.1215-1223.
42. Way K.J. Protein kinase C and the delelopment of diabetic vascular complication / K.J. Way, G.L. king // Diabet. Med. - 2001. - Vol.18.
- P.945-959.
References
1. Balabolkin M. I. Rol' okislitel'nogo stressa v patogeneze sosudistyh oslozhnenij diabeta / M.I. Balabolkin, E.M. Klebanova // Problemy jendokrinologii. - 2000. - T. 46, № 6. - S. 29-34.
2. Gonchar M.G. Ul'trastrukturn zmmi gemomіkrocirkuljatornogo rusla u hvorih na cukrovij dіabet z dіabetichnimi angbpatjami nizhrnh krndvok / M.G. Gonchar, O.I. Dєl'cova, A.M. Fedorchuk // Galic'kij Nkars'kij vіsnik. - 2004. - T. 2, № 2. - S. 25-26.
3. Dedov I.I. Klassifikacija, diagnostika, lechenie saharnogo diabeta i ego poznih oslozhnenij : metodicheskie rekomendacii / I.I. Dedov, M.I. Balabolkin, V.A. Peterkova. - M., 2002. - 54 s.
4. Diabeticheskaja nejropatija / [M.I. Balabolkin, T. E. Chernyshova, V. V.
5. Trusov i dr. ]. - M., 2003. - 109 s.
6. Dіabetichnі nejropatn / [O.O. Sergієnko, A.S. Єfіmov, D.A. Єfіmov ta іп.]. - L'v^ : Atlas; K., 2003. - 212 s.
7. Kolesnik Ju.M. Vivchennja projavw apoptozu pri streptozotocinrnduko-vanomu cukrovomu ^abet / Ju.M. Kolesnik, A.V. Trialm, M.A. Orlovs'kij // Fіzіologіchnij zhurnal. - 2003. - T. 49, №5. - S.82.
8. Kozlov V.A. Reakcija krovonosnogo rusla kozhi mjagkih tkanej krys pri dejstvii raznyh faktorov / V.A. Kozlov, D.A. Shapovalov, A.P. Golub // Mіzhnarodnij kongres patologi Ukra'i'ni "Suchasn problemi pa^og^no!' anatomf'"': tezi materials. - Poltava, 2008. - S.32-33.
9. Prudrns P.G. Epіdemіologіja ta ekonomіka cukrovogo ^abeti! / P.G. Prudrns, O.V. Severin, N.V. Pis'menna // Endokrinologja. - 2000. -T. 5, № 1. - S.109-114.
10. Dogra S. Epidemiology of onychomycosis patients with diabetes mellitus in India / S. Dogra, B. Kumar // Int. J. Dermatol. - 2002. -Vol.41, №10. - P.647- 651.
11. Fisher M.R. American Diabetes Association: Peripheral arterial disease in people with diabetes / M.R. Fisher // Diabetes Care. -2003. - Vol.26. - P.3333-3341.
12. Packer L. Antioxidants in Diabetes Management / L. Packer. - New York, 2000. - P.1-15.
13. Pierard G.E. The nail under fungal siege in patients with type II diabetes mellitus / G.E. Pierard, C. Pierard-Franchimont // Mycoses.
- 2005. - Vol.48, №5. - P.339-342.
14. Elsner M. Relative importance of transport and alkylation for pancreatic beta-cell toxicity of streptozotocin / M. Elsner, V. Guldbakke, M. Tiedge [et al.] // Diabetologia. - 2000. - Vol. 43, № 12. - P.1528-1533.
15. Stitt A.W. Advanced glycation and products in diabetic complication / A.W. Stitt, A.J. Jenkins, M. E. Cooper // Expert. Opin. Investig. Drugs. - 2002. - Vol.11. - P.1215-1223.
16. Way K.J. Protein kinase C and the delelopment of diabetic vascular complication / K.J. Way, G.L. king // Diabet. Med. - 2001. - Vol.18.
- P.945-959.
Реферат
МИКРОСТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КОЖИ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ Головацкий А.С., Борис Р.Я.
Ключевые слова: кожа, микроструктура, сахарный диабет, эксперимент
С целью установления особенностей структуры кожи в динамике течения экспериментального сахарного диабета проведено исследование на 32 половозрелых белых крысах-самцах. Гистологические срезы кожи окрашивали гематоксилином и эозином по общепринятой методике. Для фотографирования микропрепаратов использовали компьютерную систему «Aver Media». Результаты исследования свидетельствуют, что на фоне экспериментального сахарного диабета в коже исследуемых животных происходят закономерные морфологические изменения структурных компонентов кожи и ее производных, усиление кератинизации, истончение гиподермы, сглаживание сосочкового слоя и его инфильтрация полиморфноядерными лейкоцитами, деструктивные изменения в волосяных фолликулах и сальных железах. Данные проведенного исследования могут быть использованы в практической медицине при диагностике и лечении патологии кожи при сахарном диабете.
Summary
MICROSTRUCTURAL CHANGES IN SKIN UNDER MODELED DIABETES MELLITUS Holovatskiy A.S., Boris R. Ya.
Key words: skin, microstructure, diabetes mellitus, experiment.
To find out the characteristics of the skin in the course of diabetes mellitus, 32 white male rats were modeled this condition, Histological slices were stained with hematoxylin and eosin by standard technique. «Aver Media» system was used to take photos of microslides. The findings obtained showed the skin in test animals subjected to natural morphological changes in the structures of skin components and its derevatives, increased keratinization, thinning of hypodermis, smoothing of palillary layer and its infiltration with poliymorphonuclear leukocytes, destructive changes in hair follicle and sebaceous glands. The data obtained may be introduced into medical practice to diagnose and treat skin complicated with diabetes mellitus.
