CC BY
69
УДК 615.37:616-018.74-008.6
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ L-NAME ИНДУЦИРОВАННОЙ ЭНДОТЕЛИАЛЬНОЙ ДИСФУНКЦИИ В ТЕЧЕНИЕ 28 ДНЕЙ
Курский государственный медицинский университет
А.С. БЕЛОУС
Моделирование L-NAME-индуцированного дефицита оксида азота (внутрибрюшинным введением L-NAME в дозе 12,5 мг/кг в течение 28 дней) у крыс приводило к развитию гипертрофии миокарда и мышечного слоя сосудистой стенки, ишемии почек с типичными для данного состояния изменениями.
Ключевые слова: эндотелий, оксид азота, L-Name.
Эндотелиальная дисфункция (ЭД) — это дисбаланс между сосудорасширяющими и сосудосуживающими медиаторами, который, как правило, характеризуется уменьшением выработки вазодилататоров [2, 6].
Основным патофизиологическим механизмом ишемической болезни сердца (ИБС) является нарушение равновесия между уровнем коронарного кровотока и потребностью миокарда в кислороде. Развитие ишемии резко меняет метаболизм кардиомиоцитов. Снижение их оксигенации вызывает угнетение аэробного синтеза АТФ. Падение запасов АТФ восполняется усилением захвата глюкозы и быстрым истощением запасов гликогена [3, 4, 5].
Согласно последним литературным данным, в развитии и прогрессировании ИБС ЭД может играть более важную роль, чем морфологические, обусловленные атеросклерозом, изменения сосудов [1, 7].
Целью настоящего исследования явилось изучение морфологических изменений сердечно-сосудистой системы в результате развития эндотелиальной дисфункции на 28-дневной модели L-NAME-индуцированного дефицита оксида азота.
Методика исследования. В эксперименте были выделены следующие группы животных: 1) интактные самцы (вводили дистиллированную воду); 2) группа с моделированием дефицита оксида азота (внутрибрюшинное введение Ь^АМЕ в дозе 12,5 мг/кг в течение 28 дней).
На 29-й день эксперимента под наркозом (хлоралгидрат 300 мг/кг) для морфологического исследования после выведения животных из эксперимента производили забор материала органов: сердца, почек, надпочечников, участков сонных артерий и брюшной аорты, участка мышцы голени. Материал фиксировали в 10% растворе формалина. После фиксации производили вырезку кусочков для гистологического исследования по следующим методикам. Сердца рассекали через середину во фронтальной плоскости через все отделы в виде пластин толщиной 2 мм, в которых содержались оба предсердия, правый и левый желудочки, межжелудочковая перегородка. Кусочки почек вырезали в поперечном направлении строго через центральную часть, включающую почечный сосочек. Материал фиксирован, вырезан и залит в парафин в одни сроки. Заливку в парафин осуществляли одновременно в автомате карусельного типа STP-l20 (Microm 1п: GmbH, Германия). Кусочки из одной серии эксперимента заливали в парафин в виде одного блока (по 4-6 кусочков) на станции ЕС-350 (Microm 1п: GmbH, Германия), что позволяло достигать
максимальной стандартизации условий предварительной обработки и последующего изготовления гистологических срезов на полуавтоматическом микротоме с системой транспортировки срезов ЕС-340. Окраску срезов гематоксилином и эозином производили также в автоматическом режиме в автостейнере HMS 740 (Microm 1п: GmbH, Германия). Для последующего анализа морфологических изменений и морфометрии микропрепараты сканировали на системе для архивирования и анализа
щщ
изображений MiraxDesk (Carl Zeiss MicroImaging GmbH, Германия). Определяли диаметры кардиомиоцитов левого желудочка, кровеносных сосудов, в почках измеряли диаметры почечных клубочков. Просмотр, анализ и морфометрию осуществляли с помощью программы просмотра и анализа изображений Mirax Viewer 1.12.
Достоверность изменений абсолютных параметров определяли разностным методом вариационной статистики с нахождением средних значений сдвигов (М), средней арифметической (±m) и вероятности возможной ошибки (р) по таблицам Стьюдента. Различия оценивали как достоверные при p<0,05. Статистические расчёты проводились с использованием программы Microsoft Excel 7.0.
Результаты исследования. Изменения, характерные для L-NAME-индуци-рованной артериальной гипертензии, выявлены при морфологическом исследовании почек, сердца и сосудов.
Рис. 1. Морфология миокарда у интактных и опытных животных.
А - гистологическая картина миокарда у интактных крыс на поперечном срезе;
Б - гипертрофия кардиомиоцитов и их ядер у крысы с артериальной гипертензией в модели с L-NAME на поперечном срезе. Окр. гематоксилином и эозином. Микрофото х400
На 28-е сутки эксперимента наблюдались выраженные изменения миокарда. Сердце макроскопически с плотными стенками, абсолютная и относительная масса его увеличены до 1047±95 мг (в контроле 930±50 мг) и 3,79 мг/г соответственно. Наблюдается равномерная гипертрофия стенок желудочков. Отмечена гипертрофия кардиомиоцитов левого желудочка до 15,14±0,33 мкм (в норме 9,91±0,17 мкм), сосудистые изменения в виде спастического состояния артериол, утолщения их стенок (рис. 1). При окраске гематоксилином Рего выявлялись очаговые сегментарные или тотальные повреждения кардиомиоцитов контрактурного типа.
При микроскопии в ишемизированных почках выявлены типичные для данного состояния изменения. Наблюдались клиновидные участки некроза, атрофии паренхимы с коллапсом стромы, ее лимфоидной инфильтрацией.
Выраженные диффузные изменения почечных телец в виде сморщивания, гиалиноза и склероза, гиалиноз и склероз артерий. Эпителий канальцев уплощен, на значительных участках десквамирован. Практически все канальцы заполнены плотными гиалиновыми цилиндрами.
В контрлатеральных почках наблюдались закономерные компенсаторные изменения в виде гипертрофии почечных телец (средний диаметр 85,0±0,7; в норме 72,3±0,8 мкм) с расширением полости капсулы, составившей 19,3% площади (в норме 13,8%), что в сочетании с диффузным полнокровием свидетельствует о развитии гиперфильтрации. Со стороны канальцев наблюдалось умеренное расширение,
о
ч
аг
о
в
о-
зе
Р
н
и
ст
а
я
д
и
ст
р
о
ф
и
я,
в
п
р
ос
ве
те
е
д
и
н
и
ч
н
ы
х
к
а
н
а
л
ь
ц
ев
и
м
е
л
и
сь
г
и
а
л
и
н
о
в
ы
НАУЧНЫЕ ВЕДОМОСТИ —е цилиндры (рис 2).
Комплекс изменений в сердце и почках позволяет оценить их как
соответствующие периоду стойкого повышения артериального давления с развитием поражения сосудов.
Таким образом, результаты гистологических исследований обнаружили, что
моделирование L-NAME-индуцированного дефицита N0 на 28-е сутки приводит к яркой гипертрофии миокардиоцитов, утолщению мышечного слоя сосудистой стенки и спазму артериол, наиболее выраженному в почечных артериях, а также « вздыбливанию » эндотелиоцитов.
Рис. 2. Морфологическая картина крупных почечных артерий у интактных и опытных животных.
А - неизмененная артерия почки у интактной крысы; Б - перестройка стенки
почечной артерии с резким утолщением ее стенки и сужением просвета, гиперплазией эластических структур и гипертрофией гладкомышечных элементов у крысы с артериальной гипертензией в модели с L-NAME. Окр. гематоксилином и
эозином. Микрофото х400
Комплекс изменений в сердце и почках позволяет оценить их как соответствующие периоду стойкого повышения артериального давления с развитием поражения сосудов.
Таким образом, результаты гистологических исследований обнаружили, что моделирование L-NAME-индуцированного дефицита N0 на 28-е сутки приводит к яркой гипертрофии миокардиоцитов, утолщению мышечного слоя сосудистой стенки и спазму артериол, наиболее выраженному в почечных артериях, а также « вздыбливанию » эндотелиоцитов.
Результаты проведенного исследования позволяют рекомендовать использование данной модели для оценки степени коррекции эндотелиальной дисфункции и предотвращения развития морфологических изменений со стороны сердечно-сосудистой системы потенциальными
эндотелиопротекторами.
Лит
ера
тур
а
междунар.
іучастием (Сочи, 14-16 мая 2002 г.). - М.: Акад. естествознания,
. 2002. - 103 с.
2. Роль оксида азота и свободных радикалов в патогенезе артериальной Ггипертензии / Е.Б. Манухина, Н.П. Лямина, П.В. Долотовская и др. // Кардиология. о- 2002. - Т. 42, № 11. - С. 73-84. м е о с т
а 110
Научные ВЕДОМОСТИ Серия Медицина. Фармация. 2012. № 4 (123). Выпуск 17/1
и
и
н
ф
е
к
ц
и
о
н
н
ы
й
п
р
о
ц
е
с
с
т
е
з
д
0 к л
1 I I о б щ
е
р
о
с
к
о
н
ф
с
3- Age-related changes in the protective effect of chronic administration of L-arginine on post-ischemic recovery of endothelial function / K. Nakamura, S. Al-Ruzzeh, A.H. Chester et al. // Eur. J. Cardiothorac. Surg. - 2003. - Vol. 23, № 4. - P. 626-632.
4. Does severity of ischemic coronary disease correlate with erectile function? / A. Greenstein, J. Chen, H. Miller et al. // Int. J. Impot. Res. - 1997. - Vol. 9, № 3. - P. 123-126.
5. Drory, Y. Myocardial ischemia during sexual activity in patients with coronary artery disease / Y. Drory, I. Shapira, E.Z. Fisman // Am. J. Cardiol. - 1995. - Vol. 75. - P. 835-837.
6. Luscher, T.F. Vascular protection: current possibilities and future perspectives / T.F. Luscher // Int. J. Clin. Pract. - 2001. - Vol. 117. - P. 3-6.
7. Wyatt, A.W. Modulation of the L-arginine/nitric oxide signalling pathway in vascular endothelial cells / A.W. Wyatt, J.R. Steinert, G.E. Mann // Biochem. Soc. Symp. - 2004. - Vol.71. -P. 143-156.
MORPHOLOGICAL CHANGES IN THE CARDIOVASCULAR SYSTEM FOR SIMULATION L-NAME-INDUCED ENDOTHELIAL DYSFUNCTION IN 28 DAYS
A.S.BELOUS
Kursk State Medical University e-mail: a.s.belous@mail.ru
Modelling of L-NAME - induced deficiency of nitric oxide (intraperitoneal administration of L-NAME at a dose of 12.5 mg / kg for 28 days) in rats led to the development of myocardial hypertrophy and the muscle layer of the vascular wall, renal ischemia with typical for this state change.
Key words: endothelium, nitric oxide, L-Name.
