CC BY
8
INFLUENCE OF CHRONIC STRESS ON MORPHOMETRIC PARAMETERS OF RAT PINEAL CELLS
Pshychenko V., Cherno V.
Abstract. An important role in the implementation of the adaptive reactions of the organism to the action of stress factors, as well as in protecting the body from adverse environmental factors is played by the epiphysis, which is a neuroendocrine organ. Therefore, stress reactions are accompanied by reactive changes in the morphology of the epiphysis, which is actively involved in the process of adaptation, changing the functional activity. Of particular interest are changes in the morphometric parameters of the pineal cells, since they are a marker of the functional state of the pinealocytes, and, accordingly, of the epiphysis.
The purpose of our study was to determine the morphometric changes of pinealocytes in rats under chronic stress conditions.
The study was conducted on 16 sexually mature males of the Wistar line rats. Animals were under standard vivarium conditions under natural changes of light and dark part of the day and were divided into 2 groups: intact and experimental. Simulation of chronic stress was carried out through hyperdynamia. The rats were placed in a reservoir with water of 10 liters for 10 minutes for forced swimming. One-time training was carried out for 10 days.
According to the results of our morphometric studies of pineal cells of experimental animals, a significant reduction in the area of the cytoplasm and the nucleus of active light pinealocytes compared with the control group of animals, which is definitely the result of a decrease in their functional activity due to the influence of stress factors and indicates a decrease in the processes of intracellular synthesis.
It was found that in light active pinealocytes, the average area of the cytoplasm decreases by 14.21% (p <0.001), the average nucleus area decreases by 23.59% (p <0.001), the average nucleus area is 13.58%.
It was found that the average area of the cytoplasm and nuclei of low-activity dark cells decreases by 13.50% and 24.78% respectively. The nucleus in the dark pinealocytes does not appear, which can be explained by excessive filling of the karyoplasma with a basophilic substance that "disguises" the nucleolus of the cell.
Reducing the area of the nucleolus indicates a decrease in the synthesis of rRNA required for the synthesis of protein. The phenomena of nucleus picnosis with the predominance of heterochromatin densification processes is the main reason for the reduction of the area of nuclei in the experimental animals. Also, a reduction in the area of the nucleus can be associated with the transition of a functionally active eucharoma to a functionally inactive heterochromatin having a small transcriptional capacity. Euchromatin is a less compact and condensed form of chromatin, in which more genes are capable of transcription in a specialized cell. It is possible to assume a decrease in the level of transcription and protein synthesis in conditions of chronic stress, due to the energy deficit of the pineal cell. At the same time, an increase in the nuclear-cytoplasmic ratio indicates a decrease in the cell area, which is consistent with the decrease in protein synthesis.
Thus, the results of the morphometric study of pineal cells indicate a decrease in the functional activity of the epiphysis, indicating a decrease in the morphometric indices of both light and dark pineal cells.
Key words: pineal gland, rats, pineal cells, stress.
Рецензент - проф. Блаш С. М.
Стаття надшшла 31.10.2018 року
DOI 10.29254/2077-4214-2018-4-2-147-300-307 УДК 616.742+616-092.9+616.441-008.64 Саган Н. Т.
МОРФОФУНКЦЮНАЛЬНИЙ СТАН ЖУВАЛЬНИХ М'ЯЗ1В В УМОВАХ ЙОДОДЕФ1ЦИТНОТ Д16ТИ З ДОДАВАННЯМ СТРУМОГЕННИХ ПРОДУКТ1В
У Р1ЗН1 ПЕР1ОДИ ОНТОГЕНЕЗУ 1вано-Франк1вський нацюнальний медичний ушверситет (м. 1вано-Франк1вськ)
antimis2012@gmail.com
Зв'язок публшацм з плановими науково-дослщ-ними роботами. Робота виконана в межах НДР «Мор-фофункцюнальш та цитогенетичш особливосп орга-шв i тканин при йододефщитних станах, ппотиреозЬ>, державний реестрацшний номер 0114и005624.
Вступ. За даними ВООЗ, бшьше 1/3 населення Землi живе в зонах розвитку йододефщитних сташв. За даними Дитячого фонду ООН (ЮН1СЕФ) «прихова-ним голодом» страждають ус без виключення репо-ни УкраТни [1,2]. I як наслщок - полюрганш порушен-ня. Тому проблема захворювань внаслщок нестач1 йоду займае прюритетне мкце серед вп"чизняних I мiжнародних дослщжень [3,4]. Вщомо про розвиток мюпатп при гiпотиреозi [5], причиною якого часто е йододефщит [1,6]. Споживання струмогенних продукт поглиблюе метаболiчнi порушення [2]. Однак
скелеты м'язи в умовах йододефщиту iз додаванням струмогешв не вивчалися.
Мета дослщження. Встановити особливосп струк-турноТ оргашзаци власне жувального та бiчного кри-лоподiбного м'язiв щурiв на етапах постнатального онтогенезу при експериментально змодельованому йододефщит з додаванням струмогенних продумчв.
Об'ект i методи дослщження. Матерiалом для дослщження були власне жувальний та бiчний кри-лоподiбний м'язи 48 бтих безпородних щурiв-самцiв. Матерiал забирали в чпжо визначених симетричних мкцях власне жувального та бiчного крилоподiбного м'язiв. Тварин дшили на групи: I група - штактш ((п=24) по 12 тварин нестатевозршого та статевозршого вту, яких утримували в звичайних умовах вiварiю, на при-родньому для гризушв корм^ II група - в умовах йодо-дефщитноТ дiети з додаванням струмогенних продук-
TiB ((n=24) по 12 тварин нестатевозрiлого та статевозрiлого BiKy). Евтаназiя тварин здiйснювалася шляхом внутршньооче-ревинного введення тюпенталу натрiю (2% розчин тюпенталу натр^ у дозi 25 мг/кг маси).
Експериментальш дослiдження було проведено з дотриманням вимог гуманного ставлення до тддосл^дних тварин, регламентованих Законом УкраУни «Про захист тварин в^ жорстокого поводжен-ня» (№ 3447-IV вiд 21.02.2006 р.) та бвропейською конвенцieю про захист хребетних тварин, ям використовуються для досл^них та iнших наукових цтей (Страсбург, 18.03.1986 р.).
Використовувались наступш методи дослiдження: моделювання йододефи цитного стану iз споживанням струмо-генних продуклв [7]; iн'eкцiйний метод дослщження кровоносного русла жу-вальних м'язiв; гiстологiчне дослiдження кровоносних судин та тканинних еле-ментiв жувальних м'язiв (гематоксилiн i еозин, фукселiн за Хартом, трихромне за-барвленням за Масоном, за С^дменом, гематоксилiн-основний фуксин-ткрино-ва кислота за Ван Пзоном; гiстохiмiчний метод вивчення жувальних м^в (сук-
цинатдепдрогеназа (СДГ) за методом _ ___
М. Нахласа); електронном1кроскотчне Рис 2 Структура судинно| стЫки артерт pi3Horo Kayii6py власне жувальн0го (а) та д0слiдження; морфометричний аналiЗ 6i4Horo крилоподiбного (б) M^3iB нестатевозрiлих щурiв в умовах йододефщитно'|' (середне знаЧення Пр0CBiTу кровонос- з додаванням струмогешв. Заб.: фукселш за Хартом. Мiкрофотографiя.
них судин та товщина Ух стiнки, мльмсть гемокапiлярiв в 1 мкм2 поперечного
Рис. 1. Змша в розподiлi судин ендомiзiю власне жувального (а, б) та 6i4Horo крилoпoдiбнoгo (в, г) м'язiв нестатевoзрiлих щyрiв при йoдoдефiцитнiй дieтi з додаванням струмогенних продуклв. Заб.: а, в - ш'екщя паризькою синьою i3 дозабарвленням гематoксилiнoм i еозином, в, г - ш'екщя паризькою синьою.
Мiкрoфoтoграфiя. Зб.: а, в - ок. 10; об. 40; б, г - ок. 10, об. 20.
Позначення:1 - набряк м'язового волокна.
Зб.: ок. 10, об. 40. Позначення: 1 - розширення та набряк ендомiзiю, 2 - набрякл1 м'язовi волокна, 3 - набряковi змiни судинноУ стiнки.
перерiзу м'язового волокна; кiлькiсть гемокапiлярiв, ям припадають на одно м'язове волокно; процентне спiввiдношення окисних (ОМВ), окисно-школ^ичних (ОГМВ), глiколiтичних (ГМВ) м'язових волокон; серед-ня площа м'язового волокна; бiохiмiчнi; статистичний аналiз.
Результати дослщження та Ух обговорення. Йоду-рiя у данiй експериментальнiй групi нестатевозртих тварин становить 1,40 ± 0,13 мкг/л (р < 0,01), у стате-возртих - 1,88 ± 0,17 мкг/л (р < 0,01).
На 60 добу теля базовоУ йододефи цитноУ дгёти з додаванням струмогенних продумчв при ш'екцп судинного русла ш'екцшною масою у жувальних м'язах нестатевозртих тварин вiдмiчаeться не-рiвномiрний розподiл ш'екцшноУ маси, змiна в будовi судинного русла (рис. 1).
Спостер^аеться значне зменшення дiаметра артерш перимiзiю, ендомiзiю, внутрiшньом'язових та потовщення Ух стiнки, особливо у власне жувальному м'язк Дослiдження гiстоструктури артерш показало потовщення внутршньоУ еластичноУ мембрани, набряклiсть ядер ендотелiоцитiв. Зовшшня еластична мембрана потовщена, нерiвномiрно звивиста (рис. 2).
Вiдмiчаеться зменшення ктькосп гемокапiлярiв в 1 мкм2, порiвняно з нормою. У власне жувальному м'язi нарахо-
вуеться 1,32 ± 0,33 (р < 0,0001), в бiчному крилоподiб-ному - 1,57 ± 0,23 (р < 0,05) гемокапiлярiв в 1 мкм2. Зменшуеться кiлькiсть гемокапiлярiв, що припадають на одно м'язове волокно: в жувальному м'язi до 1,34 ± 0,29 (р < 0,01), в бiчному крилоподiбному - до 1,22 ± 0,22 (р < 0,05). При дослщженш венулярного русла ми встановили збтьшення дiаметра венул та вен, по-рiвняно з нормою та стоншення Ух стiнки як у власне жувальному, так i в бiчному крилоподiбному м'язах.
Ультрамшроскотчно в ендотелiоцитах спостер^а-еться набряк цитоплазми ендотелюци^в з помiтною
Рис. 3. Ультрамшроскошчш змiни в будовi гемокапiляра власне жувального (а) та бiчного крилоподiбного (б) м'язiв нестатевозртого щура при йододефiцитнiй дieтi з додаванням струмогенних продуктiв. Електронна мiкрофотографiя. Зб.: 6400 . Позначення: 1 - еритроцит, 2 - просвгг гемокапiляра, 3 - ядро ендотелюцита гемокапiляра з маргiнально розмiщеними гранулами гетерохроматину, 4 - вакуолiзована цитоплазма ендотелюцита, 5 - розширеш структури гранулярноУ ендоплазматичноУ сiтки ендотелiоцита, 6 - розволокнена i розширена базальна мембрана гемокашляра, 7 - мшроклазматоз в гемокапiлярi, 8 - збшьшене ядро перицита з маргiнально розмщеним гетерохроматином, 9 - пiноцитознi пухирцi в перицитi, 10 - розширений периваскулярний простiр, 11 - ядро м'язового волокна, 12 - вакуолiзованi мггохондрп м'язових волокон.
Рис. 4. Вогнищева втрата поперечно! посмугованост1 м'язових волокон власне жувального (а) та 61чного крилопод16ного (б) м'яз1в нестатевозр1лих щур1в при йододеф1цитн1й д1ет1 з додаванням струмогенних продуктов. Заб.: гематоксил1н I еозин. М1крофотограф|я. Зб.: ок. 10, об. 40. Позначення: 1 - м'язов1 волокна з чггко вираженою поперечною посмугованктю, 2 - втрата поперечно!' посмугованосп м'язових волокон, 3 - зб1льшен1 ядра м'язових волокон.
Рис. 5. Пстоструктура м'язових волокон власне жувального (а) та б1чного
крилопод1бного (б) м'яз1в нестатевозр1лих щур1в при йододефщитнш д1ет1 з додаванням струмогенних продуклв. Заб.: трихромне за Масоном. М1крофотограф1я. Зб.: а - ок. 10, об. 40; б - ок. 10, об. 20. Позначення: 1 - клггинна шфмьтращя сполучно! тканини, 2 - розволокнення колагенових волокон, 3 - набряк м'язових волокон, 4 - кровоносш судини.
Рис. 6. Гшкозамшогткани власне жувального (а) та 6i4Horo крилоподiбного (б) M^3iB нестатевозрiлих щурiв в умовах йододефщиту з додаванням струмогешв. Заб.: альциновий синш за Стiдменом. Мiкрофотографiя. Зб.: ок. 10, об. 10. Позначення: 1 - глшозамшоглшани сполучноУ тканини ендомiзiю.
Рис. 7. Набряк та збмьшення в кiлькоcтi ГМВ порiвняно з iншими волокнами у власне жувальному (а) та бiчномy крилоподiбномy (б) м'язах неcтатевозрiлих тварин в умовах йододефщитноУ дieти з додаванням струмогешв. Заб.: cyкцинатдегiдрогеназа за М. Нахласом. Мiкрофотографiя. Зб.: а, б - ок. 10, об. 20. Позначення: 1 - ГМВ, 2 - ОГМВ.
вакуол1зац1ею (рис. 3). Периваскулярний просвп- зна-чно розширений. При цьому б1льш1 виражен1 змши виявляються у власне жувальному м'яз1, пор1внюючи з б1чним крилопод1бним.
При досл1дженн1 пстолопчно''' структури м'язових волокон у нестатевозртих тварин у жувальних м'язах спостер1гаеться вогнищева втрата впорядкованоТ' поперечно''' посмугованост1 (рис. 4). Прошарки сполучно''' тканини в1зуально розширеш. шфтьтрашю (рис. 5),
значну кЬльшсть мастоцит1в та дифузн1 депозити гл1козам1ногл1кан1в (рис. 6).
При досл1дженн1 СДГ-о''' активност1 м'язових волокон можна в1дм1тити зна-чний перерозпод1л р1зних титв м'язових волокон (рис. 7).
Як у власне жувальному, так I б1чному крилопод1бному м'язах нестатевозр1лих тварин зменшувалася шльшсть ОГМВ. У власне жувальному м'яз1 нараховувало-ся 60,03% ОГМВ, в б1чному крилопод1б-ному - 63,32%. В1дм1чалося зменшення числа ОМВ (15,93% у власне жувальному м'яз1 та 20,34% - в б1чному крилопод1б-ному).
К1льк1сть ГМВ при цьому значно збтьшувалася I становила у власне жувальному м'яз1 24,04%, в б1чному крило-под1бному - 16,34%. При морфометрич-ному досл1дженн1 в експериментальних нестатевозртих тварин зростае площа поперечного перер1зу ГМВ. У власне жувальному м'яз1 'х площа поперечного перер1зу становить 39,24 ± 4,38 мкм2, в б1чному крилопод1бному м'яз1 даний по-казник досягае 38,67 ± 4,20 мкм2. Збть-шуеться площа поперечного перер1зу I в ОГМВ власне жувального м'яза до 36,27 ± 4,73 мкм2, у б1чного крилопод1бного - до 35,64 ± 4,48 мкм2. В1дм1чаеться до-стов1рне збтьшення площ1 поперечного перер1зу ОМВ власне жувального м'яза до 30,61 ± 4,12 мкм2 та до 29,01 ± 3,90 мкм2в б1чного крилопод1бного м'яза.
При електронном1кроскоп1чному досл1дженн1 власне жувального та б1ч-ного крилопод1бного м'яз1в у вс1х видах м'язових волокон нами виявлено значн1 структурно-набряков1 зм1ни (рис. 8).
Особливо виражено вони виявляються у ГМВ I проявляються порушенням поперечно'' посмугованосп м1оф1брил, розширенням та розмит1стю Z-лiнiй. М1-тохондрГ'' у всiх типах м'язових волокон збтьшеш, з матриксом знижено''' елек-тронно''' щiльностi. У деяких мтохон-дрiях виявляються зруйноваш гребенi. Ендоплазматична сiтка представлена розширеними цистернами i трубочками. Апарат Гольджi розширюеться, в ньому наявш вакуолi iз свiтлим вмiстом. Одночасно збтьшуеться об'емна частка мiтохондрiй: у власне жувальному м'яз1 до 3,96 ± 0,74%, у бiчному крилопо^бно-му - 4,61 ± 1,05%. Збтьшуеться об'емна частка мiофiбрил до 78,16 ± 2,78% - у власне жувальному м'язi i до 80,42 ± 4,26% - у бiчному крилоподiбному м'язi. В незначнш мiрi збiльшуеться об'емна частка мп-охондрш в ОМВ власне жувального м'яза (до 6,59 ± 1,40%), бiчного крилоподiбного - до 6,81 ± 1,09. Об'емна частка мiофiбрил в ОМВ власне жувального м'яза становить 86,57 ± 4,51%, бiчного крилоподiбного - 82,27 ± 2,60%.
При морфометричному дослужены ОГМВ виявлено незначне збтьшення об'емно' частки мтхон-
дрм: у власне жувальному м'яз1 до 5,91 ± 1,15%, в б1чному крилопод1бному - до 5,81 ± 1,24%. Об'емна частка мюф1брил у власне жувальному м'яз1 зростае до 82,65 ± 2,66%, у б1чному крилопод1бно-му - до 81,39 ± 3,64%.
У статевозртих щур1в при ш'екц1У су-динного русла як у власне жувальному так I в б1чному крилопод1бному м'язах вщм1чаеться порушення судинного рисунку (рис. 9).
Однак змши менш виражен1, н1ж в не-статевозр1лих тварин. Артер1альна с1тка виглядае широкопетлистою. Спостер1га-еться зменшення д1аметра просв1ту ар-тер1й з одночасним потовщенням Ух ст1н-ки. Дещо зменшилася к1льк1сть кап1ляр1в в 1 мкм2 поперечного зр1зу м'язового волокна. У власне жувальному м'яз1 в 1 мкм2 нараховувалося 1,51 ± 0,21 гемока-п1ляри, в б1чному крилопод1бному - 1,69 ± 0,29 гемокаптяри. На одне м'язове волокно припадае менша ктькють гемо-кап1ляр1в, пор1вняно з нормою. У власне жувальному м'яз1 - 1,54 ± 0,27 гемокат-ляри, в б1чному крилопод1бному - 1,40 ± 0,17. На всьому протяз1 венозного русла ми вщм1чали розширений малюнок ве-нозних петель та с1ток.
При електронном1кроскоп1чному досл1дженн1 в ендотел1оцитах спосте-р1гаються деяк1 набряков1 зм1ни з про-св1тленням ядра, утворенням швапна-ц|й ядерноУ оболонки, просв1тленням матриксу м1тохондр1й, розширенням трубочок I пухирц1в апарату Гольдж1, тру-бочок та цистерн гранулярноУ ендоплаз-матичноУ атки. Також можна побачити невелику ктькють п1ноцитозних пухир-ц1в (рис. 10).
У м'язових волокнах поперечна по-смуговашсть вогнищево порушена (рис. 11). Ядра збтьшеш та просв1тлен1. Спо-лучнотканинн1 елементи ендом1з1ю та перим1з1ю розширен1, колагенов1 волокна розволокнеш (рис. 12). При досл1-дженш м'язових волокон з забарвлен-ням альц1ановим син1м спостер1гаеться дифузне розм1щення гл1козам1ногл1кан1в у набрякл1й сполучн1й тканин (рис. 13).
При морфометричному дослщжен-н1 в1дм1чаеться деяке зб1льшення площ1 поперечного перер1зу вс1х тип1в волокон. Так, площа поперечного перер1зу ОМВ власне жувального м'яза становить 32,58 ± 5,37 мкм2, б1чного крилопод1бно-го - 30,48 ± 4,19 мкм2. Площа поперечного перер1зу ОГМВ у власне жувальному м'яз1 зб1льшилась до 37,21 ± 5,59 мкм2, в б1чному крилопод1бному - до 36,93 ± 5,34 мкм2. Для ГМВ площа поперечного перер1зу в жувальному м'яз1 складае 42,34 ± 6,98 мкм2, в б1чному крилопод1б-ному м'яз1 площа поперечного перер1зу зб1льшилася до 41,92 ± 5,42 мкм2.
Рис. 8. Ультрамшроскошчш змши в будов! власне жувального (а, в), бнного крилопод!бного (б, г) м'яз1в нестатевозршого щура при йододефщитнш д1ет1 з додаванням струмогенних продуклв. Електронна мщрофотографт. Зб.: 6400. Позначення: 1 - руйнування поперечноУ посмугованосп в м'язовому волокш, 2 - шдсарколемальне скупчення великих мггохондр1У, 3 - розширеш та зруйноваш
шдсарколемальш мггохондрш, 4 - множинш вакуол1зован1 i зруйноваш м!тохондри, 5 - поодинок зруйноваш м!тохондри б!чного крилопод!бного м'яза, 6 - формування м!елшопод!бних тшець, 7 - розширений та вакуол!зований периваскулярний проспр.
Рис. 9. Змша в розподЫ судин ендом!з!ю власне жувального (а, б) та б!чного крилопод!бного (в, г) м'яз!в статевозртих щурш при йододефщитнш д!ет з додаванням струмогенних продуклв. Заб.: а, в - ¡н'екцт паризькою синьою ¡з дозабарвленням гематоксилшом i еозином; б, г - ¡н'екцт паризькою синьою. Мшрофотограф!я. Зб.: а, в - ок. 10, об. 40; б, г - ок. 10, об. 20. Позначення: 1 - набрякл! м'язов! волокна.
Рис. 10. Ультраструктурш змiни гемокашляра жувального (а) та бiчного крилоподiбного (б) м'язiв cтатевозрiлого щура при йододефщитшй дieтi з додаванням струмогенних продуклв. Електронна мiкрофотографiя. Зб.: а - 9600; б - 6400. Позначення: 1 - просв^ гемокапiляра, 2 - деформоване ядро ендотелюцита гемокапiляра з маргiнально розмiщеними гранулами гетерохроматину 3 - вакyолiзацiя цитоплазми ендотелюцита, 4 - множинний шноцитоз, 5 - мшроклазматоз в гемокапiлярi, 6 - розволокнена i розширена
базальна мембрана гемокашляра, 7 - тромбоцит, 8 - розширений i вакyолiзований периваскулярний проспр, 9 - формування мieлiноподiбних тiлець, 10 - втрата поперечно! посмугованост м'язового волокна.
Рис. 11. Набряковi змiни м'язових волокон (1) власне жувального (а) та бiчного крилоподiбного (б) м'язiв cтатевозрiлих щyрiв при йододефiцитi з додаванням струмогешв. Заб.: гематокcилiн i еозин. Мiкрофотографiя. Зб.: ок. 10, об. 40.
При достдженш СДГ-оТ активностi ми виявили зменшення кшькосп ОГМВ i ОМВ та збшьшення ГМВ порiвняно з нормою (рис. 14).
Так, у власне жувальному M^3i статевозрших тварин нараховуеться 66,28% ОГМВ, у бiчному кри-лоподiбному м'язi - 59,86%. Вiдсоток ГМВ у власне жувальному M^3i становить 17,53%, в бiчному крило-подiбному - 18,96%. Кiлькiсть ОМВ у власне жувальному м^ зменшилась до 16,19%, в бiчному крилопо-дiбному - до 19,98%.
При достдженш жувальних м'язiв на уль-трамiкроскопiчному рiвнi в умовах йододефн
Рис. 12. Розволокнення та набряк сполучнотканинних I м'язових волокон власне
жувального (а) та б1чного крилопод1бного (б) м'яз1в статевозр1лих тварин при йододефщитшй д1ет1 з додаванням струмогешв. Заб.: гематоксилшом-основним фуксином-п1криновою кислотою за Ван Пзоном. М1крофотограф1я. Зб.: а, - ок. 10, об. 20; б - ок. 10, об. 40. Позначення: 1 - набряк та розволокнення колагенових волокон, 2 - набряк саркоплазми м'язових волокон.
циту з додаванням струмогешв у статевозрших тварин особливо ви-ражеш змши спостер^аються в ГМВ (рис. 15).
Було встановлено вогнищеве пору-шення впорядкованосп посмугованост мiофiбрил. !зотропш диски (смужка I) та ашзотропш диски (смужка А) нечп"-ко виражеш, в деяких мiсцях зруйнова-нi. 2 - лiнiТ' розмит та розширенi. Ядра м'язових волокон збтьшеш, просв^ле-нi, розмiщенi тдсарколемально. Мп"о-хондiрiТ' вiзуально збiльшенi в розмiрах, порiвняно з нормою, мають свiтлий ма-трикс. Деякi мтохондри мiстять зруйно-ванi гребенi. При морфометричному до-слiдженнi встановлено, що дещо зросла об'емна частка мтохондрш в ГМВ власне жувального м'яза (до 3,82 ± 0,78%), в бiч-ного крилоподiбного - до 4,52 ± 1,07%. Можна вщмп"ити незначне збiльшення об'емно' частки мiофiбрил в ГМВ власне жувального м'яза (до 82,08 ± 2,83%), бiч-ного крилоподiбного - до 83,51 ± 3,33%. Вiзуально вiдмiчаеться зменшення гранул глтогену.
Об'емна частка мтохондрш в ОГМВ власне жувального м'яза майже не змшилася i становить 5,79 ± 1,11%, в бiчного крилоподiбного -5,77 ± 0,98%. Об'емна частка мiофiбрил в ОГМВ власне жувального м'яза становить 85,26 ± 4,19%, бiчного крилоподiб-ного - 82,97 ± 3,14%.
Об'емна частка мiтохондрiй в ОМВ власне жувального м'яза становить 7,16 ± 1,68%, в бiчного крилоподiбного -7,11±0,87%. Об'емна частка мiофiбрил у ОМВ власне жувального м'яза становить 89,27 ± 3,32%, бiчного крилоподiбного - 88,19 ± 3,59%.
Таким чином, при йододефщитшй дiетi з додаванням струмогенних продук^в у жувальних м'язах спостер^аються набряковi змiни в ендотелiоцитах, що супроводжуеться зменшенням дiаметра артерiй з доа^рним потовщенням 'х судинно' стшки. У венозному руслi е розширення просвпу венозних судин з одночасним незначним набряком ендотелюцтМв. Б1льш вираженi змiни виявляються у власне жувальному м'яз^ особливо, нестатевозртих тварин.
При пiдрахунку кiлькостi гемокапiлярiв в 1 мкм2 та гемокапiлярiв, що припадають на одно м'язове волокно встановлена тенденцiя до 'х зменшення, особливо у нестатевозрiлих тварин. В ходi екс-перименту встановлено збшьшення вмiсту холестерину в кровi як неста-тевозрiлих, так i статевозрiлих тварин (1,68 ± 0,14 ммоль/л та 1,46 ± 0,11 ммоль/л вщповщно), порiвнюючи з контролем, який у даних групах стано-вив 1,65 ± 0,08 ммоль/л та 1,37 ± 0,07 ммоль/л в^ов^но. Як вiдомо, пперхо-лестеринемiя е ангiогенним пошкоджу-ючим чинником [6]. Судинш змiни запус-
кають стромально-м язовi порушення, що й виявлено нами.
При дослщжены м'язових волокон було встановлено порушення 'х струк-тури з втратою поперечно'' посмугова-ност1 та набряковими змнами. Особливо страждають ГМВ власне жувального м'яза у нестатевозртих тварин. Спосте-р1гаються структурн1 зм1ни ОМВ. Зм1ни в ОГМВ виражен в менш1й м1р1. Також в1дм1чаеться зм1на к1льк1сного складу р1зного виду м'язових волокон. Ми ви-явили зменшення к1лькост1 ОГМВ I ОМВ та деяке збтьшення ГМВ пор1вняно з нормою. Б1льш виражен1 зм1ни спосте-р1гаеться у нестатевозр1лих тварин. Виявлено збтьшення площ1 поперечного перер1зу м'язових волокон, особливо ГМВ та ОМВ у власне жувальному м'язi нестатевозртих тварин. Дан1 пстоло-г1чних та морфометричних досл1джень пщтверджуються електронном1кроско-п1чними досл1дженнями, як1 виявили набряков1 зм1ни в ус1х типах м'язових волокон, особливо у ГМВ нестатевозртих щур1в. Також спостер1гаються збтьшен-ня об'емно''' частки м1тохондр1й та мю-ф1брилу у набряклих м'язових волокнах. Так1 зм1ни в м'язових волокнах зумовле-н1 також I йододефщитом, що пщтвер-джено нами показниками йодурп I узго-джуеться даними 1нших науковц1в [2].
Висновки. При йододефщитнм дiетi з додаванням струмогенних продукт1в у жувальних м'язах спостер1гаються на-бряков1 зм1ни як в судинному русл1 так I в м'язових волокнах. Особливо страждають ГМВ власне жувального м'яза у нестатевозртих тварин, що пщтверджу-еться як пстолопчними так I субм1крос-котчними дослщженнями.
Перспективи подальших дослн джень. Проведен1 морфофункцюналь-н1 досл1дження е теоретичною основою для розробки I патогенетичного обгрунтування заход1в, скерованих на корекц1ю та попередження розви-тку йододефщитних порушень, що, в свою чергу, призведе до запоб1гання i зниження р1вня захворюваност1, його ускладнень, спричинених ними шва-л1дност1 та смертности
Рис. 13. Гпiкозамiноглiкани власне жувального (а) та 6Í4Horo крилоподiбного (б) м'язiв статевозрiпих щурiв в умовах йододефщиту з додаванням CTpyMoreHiB. Заб.: апьцiановий синiй за Спдменом. Мiкрофотографiя. Зб.: ок. 10, об. 10. Позначення: 1 - гпiкозамiногпiкани.
Рис. 14. Гiстохiмiчна iдентифiкацiя рiзних титв м'язових волокон у власне жувальному (а) та бiчномy крипоподiбномy (б) м'язах статевозрших тварин в умовах йододефщитноТ дieти з додаванням струмогежв. Заб.: сyкцинатгiдрогеназа за М. Нахласом. Мiкрофотографiя. Зб.: а, б - ок. 10, об. 20. Позначення: 1 - ОМВ, 2 - ОГМВ, 3 - ГМВ.
Рис. 15. Ультрамшроскошчж змши в бyдовi жувального (а, в), бiчного крипоподiбного (б, г) м'язiв статевозрiлого щура при йододефщитнш дieтi з додаванням струмогежв. Електронна мiкрофотографiя. Зб.: а, б, в - 6400; г - 8000.
Позначення: 1 - руйнування поперечноТ посмyгованостi в м'язовому волокж, 2 - розширенi та зрyйнованi мiтохондрГТ, 3 - формування мieлiноподiбних тiлець, 4 - вакyолiзацiя м'язових волокон, 5 - розширений периваскулярний простiр, 6 - марпнально розмiщений гетерохроматин в ядрi м'язового волокна, 7 - сладж еритроцилв.
Лiтератyра
1. Bodnar PM, Myhalchyshyn GP. Jododeficytni zahvoryuvannya ta yih profilaktyka. Mizhnarodnyj endokrynologichnyj zhurnal. 2010;4(6):46-8. [in Ukrainian].
2. Bodnar PM, Myhalchyshyn GP, Komisarenko Yul, Prystupyuk OM. Endokrynologiya. Vinnycya: Nova knyga; 2007. 344 s. [in Ukrainian].
3. Kamynskyj AV, Kovalenko AN, Teplaya EV. Problema jodnogo defycyta v Ukrayne: profylaktyka u detej, beremennih i vzroslih. Mezhdunarodnij endokrynologycheskyj zhurnal. 2011;6(38):18-25. [in Russian].
4. Makar RD, Sundurska MV. Gipotyreoz: konceptualni aspekty' kriz~ pryzmu chasu. Mizhnarodnyj endokrynologichnyj zhurnal. 2009;1(19):124-31. [in Ukrainian].
5. Bodnar PM. Endokrynologiya. Vinnycya: Nova knyga; 2010. 464 s. [in Ukrainian].
6. Denga OV, Kolesnyk KA. Rol tyreoydnih gormonov v integralnoj regulyacii kostnogo metabolyzma v norme i pri gypotyreoze (obzor literatury). Tavrycheskyj medykobyologycheskyj vestnyk. 2012;1:332-7. [in Russian].
7. Popadynec OG, Sagan OV, Barchuk RR, Voyanskyj RS, Ananevych IM, Sagan NT, Olijnyk NV, Sobol LV, Gvozdyk NV, Repeczka OM, vynahidnyky.
DVNZ «Ivano-Frankivskyj nacionalnyj medychnyj universytet» vlasnyk. Sposib modelyuvannya jododeficytnyh staniv z dodavannyam stru-
mogennyh rechovyn. № u201602500; zayavl. 15.03.16; opubl. 25.11.16, Byul. № 22. Patent na korysnu model' № 111647 Ukrayina, MPK
(2016.01) A61V 5/00, A61V 10/00. [in Ukrainian].
МОРФОФУНКЦЮНАЛЬНИЙ СТАН ЖУВАЛЬНИХ М'ЯЗ1В В УМОВАХ ЙОДОДЕФ1ЦИТНОТ Д16ТИ З ДОДА-ВАННЯМ СТРУМОГЕННИХ ПРОДУКТ1В У Р1ЗН1 ПЕР1ОДИ ОНТОГЕНЕЗУ
Саган Н. Т.
Резюме. На щурах-самцях рiзних онтогенетичних груп (статево- i нестатевозрш) дослiджено вплив йододефщитно'! дieти в поеднанш з додаванням струмогенних продумчв на жувальнi м'язи. Використо-вувались загально пстолопчш, субмiкроскопiчний, бiохiмiчнi, морфометричний, статистичний методи дослщження.
Встановлено, що судинному руслi спостерiгаються набряковi змши, що супроводжуеться зменшен-ням дiаметра артерiй з достовiрним потовщенням ix судинно'! стiнки. Бiльш вираженi змши виявляються у власне жувальному м'яз^ особливо, нестатевозрiлиx тварин. Також було встановлено порушення структу-ри м'язових волокон з втратою поперечно'!' посмугованост та набряковими змiнами. Особливо страждають ГМВ власне жувального м'яза у нестатевозрших тварин. Данi гiстологiчниx та морфометричних дослщжень пiдтверджуються електронномiкроскопiчними.
Бiоxiмiчно встановлено збiльшення вмiсту холестерину в кровi як нестатевозрiлиx, так i статевозрiлиx тварин. Як вiдомо, гiперxолестеринемiя е ангiогенним пошкоджуючим чинником. Судинш змiни запускають стромально-м'язовi порушення, що й виявлено нами. В сечi вiдмiчаеться значна йодурiя (р < 0,01).
Ключов1 слова: йододефiцит, м'язове волокно, онтогенез, гемомтроциркуляторне русло.
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ЖЕВАТЕЛЬНЫХ МЫШЦ В УСЛОВИЯХ ЙОДОДЕФИЦИТНОЙ ДИЕТЫ С ДОБАВЛЕНИЕМ СТРУМОГЕННЫХ ПРОДУКТОВ В РАЗНЫЕ ПЕРИОДЫ ОНТОГЕНЕЗА
Саган Н. Т.
Резюме. На крысах-самцах различных онтогенетических групп (половозрелые и неполовозрелые) исследовано влияние йододефицитной диеты в сочетании с добавлением струмогенных продуктов на жевательные мышцы. Использовались общегистологические, субмикроскопические, биохимические, морфометриче-ские, статистический методы исследования.
Установлено, что сосудистом русле наблюдаются отечные изменения, что сопровождается уменьшением диаметра артерий с достоверным утолщением их сосудистой стенки. Более выраженные изменения обнаруживаются в собственно жевательной мышце, особенно, неполовозрелых животных. Также было установлено нарушение структуры мышечных волокон с потерей поперечной исчерченности и отечной изменениями. Особенно страдают ГМВ собственно жевательной мышцы у неполовозрелых животных. Данные гистологических и морфометрических исследований подтверждаются электронномикроскопически.
Биохимически отмечается увеличение количества холестерина в крови (р < 0,01) в разных онтогенетических группах. В моче установлена значительная йодурия (р < 0,01).
Ключевые слова: йододефицит, мышечное волокно, онтогенез, гемомикроциркуляторное русло.
MORPHOFUNCTIONAL STATE OF MASTICATORY MUSCLES IN THE CONDITIONS OF IODINE DEFICIENCY WITH THE INCLUSION OF GOITRIFEROUS PRODUCTS IN DIFFERENT PERIODS OF ONTOGENESIS
Sahan N. T.
Abstract. The problem of diseases due to the lack of iodine hastop-priority in native and international studies. According to the WHO, more than 1/3 of the Earth's population lives in zones of development of iodine deficiency states. According to the UN Children's Fund (UNICEF), all regions of Ukraine without exception are "hidden famine". It is known about the development of myopathy in hypothyroidism, which is often caused by iodine deficiency. Consumption of goitriferous products deepens metabolic disorders. However, skeletal muscles in the conditions of iodine deficiency with the addition of goitriferous products have not been studied.
Therefore, the purpose of this study was to determine the peculiarities of the structural organization of the proper chewing and lateral pterygoid muscles of the rats at the stages of postnatal ontogenesis in an experimentally modeled iodine deficiency with the addition of goitriferousproducts.
The influence of the iodine deficiency diet in combination with the inclusion of goitriferousproducts on the chewing muscles was studied in male rats of different ontogenetic groups (mature and immature). There were used: injection method for the blood stream study; histological study (hematoxylin and eosin, fuchsinaccording to Hart, trichromic staining according to Mason, to Stidman, hematoxylin-main fuchsin-picric acid according to Van Gieson; histochemical method (succinate dehydrogenase (SDG) according to M. Nachlas method); electron microscopic examination, morphometric analysis (the average value of the lumen of the blood vessels and the thickness of their walls, the number of hemocapillaries in 1 ^m2 of the cross-section of muscular fiber; the number of hemocapillaries that fall on the one muscular fiber; the percentage ratio of oxidation (OMF), oxidation-glycolytic (OGMF) glycolytic (GMF) muscular fibers; the average size of muscular fibers; biochemical methods; statistical analysis.
In the injection of the vascular bed with the injectable mass in the masticatory muscles in both mature and immature animals there is the uneven distribution of the injectable mass, a change in the structure of the vascular bed. Histologically, a significant decrease of the arteries' diameter and the thickening of their walls, especially in the masticatory muscle itself. The histostructure of the arteries showed the thickening of the inner elastic membrane, the
swelling of the nuclei of the endothelial cells. The outer elastic membrane is thickened, irregularly tortuous. There is a decrease of the number of hemocapillaries in 1 ^m2, compared with the norm. The number of hemocapillaries in one muscular fiber decreases. In the study of the venular bed, we determined an increase of the diameter of the venules and veins, in comparison with the norm and the thinning of their walls, both in the proper chewing and in the lateral pterygoid muscles.
Ultramicroscopically in the endothelial cells of various ontogenetic groups there is an edema of endothelial cell cytoplasm with marked vacuolation. The perivascular lumen is considerably expanded. At the same time, the more pronounced changes appear in the proper chewing muscle, comparing with the lateral pterygoid one.
During the study of histological structure of muscular fibers of masticatory muscles in animals of various ontogenetic groups there is a focal loss of an ordered cross-striation. The growth of the cross-sectional area of all types of muscular fibers is noted. In particular, GMF of the proper chewing muscle actually suffer in immature animals. The layers of the connective tissue are visually expanded, diffuse deposits of glycosaminoglycans are observed. During the study of SDG's activity of muscular fibers, redistribution of different types of muscular fibers can be noted. Both in the proper chewing and lateral pterygoid muscles the number of OGMF has reduced. There was a decrease of the OMF's amount. The number of GMF during this has significantly increased. During morphometric study in experimental animals of both groups the cross-sectional area of all types of muscular fibers, especially GMF, is constantly increasing.
In electron microscopic examination, we have determined the significant structural-edematous changes, which are manifested through the violation of the cross-striation of myofibrils, the expansion and blurring of Z-lines. Mitochondria in all types of muscular fibers are enlarged with a matrix of reduced electronic density and collapsed crests. The endoplasmic reticulum is represented by the expanded cisterns and tubules. The Golgi apparatus is expanding; there are vacuoles with light content in it. At the same time, the volume fraction of mitochondria and the volume fraction of myofibrils both in the proper masticatory and in the lateral pterygoid muscles increases.
Biochemically, an increase of cholesterol content in the blood of both immature and mature animals (1.68±0.14 mmol/l and 1.46±0.11 mmol/l, respectively) was observed, comparing with the control, which in these groups was 1.65±0.08 mmol/l and 1.37±0.07 mmol/l, respectively. As it is well-known, hypercholesterolemia is an angiogenic damaging factor. Vascular changes trigger stromal-muscular disorders, as it is revealed by us. Significant ioduria is observed in the urine (in the immature rats, 1.40±0.13 ^g/l (p<0.01), in the mature ones - 1.88±0.17 ^g/l (p<0.01)).
Key words: iodine deficiency, muscle fiber, ontogenesis, microcirculatory blood flow.
Рецензент - проф. БЛаш С. М.
Стаття наджшла 25.11.2018 року
DOI 10.29254/2077-4214-2018-4-2-147-307-312 УДК 616.5-001.4-092.4:611.018.54:544.022.537
Тихвинская О. А., Волкова Н. А., Рогульская Е. Ю., Ревенко Е. Б., Мазур С. П. ЗАЖИВЛЕНИЕ ЭКСЦИЗИОННЫХ КОЖНЫХ РАН У МЫШЕЙ В ПРИСУТСТВИИ МАТРИЦ
ИЗ ПЛАЗМЫ КРОВИ Институт проблем криобиологии и криомедицины Национальной академии наук Украины (г. Харьков)
tikhvin71@gmail.com
Связь публикации с плановыми научно-исследовательскими работами. Статья является фрагментом НИР «Низькотемпературне консервування стовбуро-вих кл1тин у склад1 тривим1рних структур», № государственной регистрации 0112и003132.
Вступление. Полноценное заживление кожных ран различной этиологии до настоящего времени представляет собой значительную медико-биологическую и социальную проблему. Среди современных средств, способствующих восстановлению раневых дефектов, важное место занимают раневые покрытия: пленки, гели, микро- и макропористые губки, спреи на основе природных или синтетических материалов, а также децеллюляризированные фрагменты тканей. Они предназначены для защиты раны от пересыхания, плазмопотери и инфицирования, а также поддержания условий для благоприятного течения репаративных процессов.
Успехи современной биотехнологии способствуют развитию подходов, при которых раневые покрытия, помимо пассивной защиты раны, должны обеспечивать адресную доставку биологически активных веществ, лекарственных средств и живых клеточных
элементов, выполняя таким образом роль матрицы-носители. В идеале свойства подобной матрицы должны соответствовать механическим и биологическим свойствам внеклеточного матрикса дермы, обеспечивать диффузию питательных веществ и метаболитов, поддерживать ключевые физико-химические параметры газообмена и гидробаланса, а также обеспечивать оптимальные условия для адгезии, миграции и пролиферации клеток. Кроме того, продукты биодеградации матрицы должны эффективно мета-болизироваться без индукции воспаления [1,2].
Актуальные требования к выбору материала для создания матриц диктуются конечной целью современной биоинженерии - получать индивидуальные аутологичные имплантаты на основе использования собственных клеток и тканей пациента. Плазма крови является одним из наиболее физиологичных источников для формирования матриц-носителей для ран. Для создания гелей на основе сывороточного альбумина или плазмы крови белок денатурируют нагреванием, высоким давлением, либо поверхностно-активными веществами или эмульгированием водной фазы в гидрофобных жидкостях [3-6]. Эти белковые
