CC BY
15
В1СНИК ВДНЗУ «Украгнська медична стоматологгчна академя»
УДК 616.61-008.64-091-092;651.35:577.112.85 Заморський 1.1., Унгурян Т. М.
МОРФОЛОГ1ЧН1 ЗМ1НИ НИРОК ЗА УМОВ IX ГОСТРОГО ПОШКОДЖЕННЯ НА ТЛ1 ВВЕДЕННЯ ЦЕРУЛОПЛАЗМ1НУ
ВДНЗ Украши «Буковинський державний медичний уыверситет», м. Черывц
Гостре пошкодження нирок е причиною понад 40% випадк'т смертностi внасл'док рабдом'ол'зу. Це-рулоплазмiн е антиоксидантом плазми кровi, запобгае пошкодженню клiтинних мембран, зменшуе ендогенну iнтоксикацiю та розвиток полорганноУ недостатностi при рiзних патолог'чних проце-сах. Метою роботи було вивчення морфологiчних зм/'н нирок в умовах експериментального гост-рого пошкодження нирок на тлi введення церулоплазмну. Дослiдження проводили на 40 нелiнiйних блих щурах. Гостре пошкодження нирок моделювали внутрiшньом'язовим введенням 50% глцерину (8 мл / кг). Церулоплазмн (7 мг / кг, «Бофарма», УкраУна) застосовували через 40 хв п/'сля введення глiцеролу. Заб'р матер'алу проводили на 24 год. i 72 год. гострого пошкодження нирок. Патолог'чнi процеси були задокументованi за допомогою комп'ютерно'У морфометрУУ об'ект'т в г'ютолог'чних препаратах. Патолог'мн'! змни в тканин нирок в умовах рабдомiолiзу е значними, про що св'дчить гiдропiчна дистрофiя i коагуля^йний некроз нирок, обструк^я моглобновими цилндрами. П'д д'ею церулоплазмну спостергалося зменшення некротичних процесв, дистрофУ та обструкцУУ просвi-ту каналь^в моглобном. Церулоплазмн сприяе захисту нефроцитiв i зменшуе дегенеративнi та некротичнi процеси в нирках за умов рабдом'ол'зу.
Ключов1 слова: рабдомюл1з, гостре пошкодження нирок, морфолопчнл змши, антиоксидант, церулоплазмш. Дослiдження е фрагментом плановоУ мiжкафедральноi' науково-дослiдноi' роботи ВДНЗ УкраУни «Буковинський державний медичний унiверситет» «Дизрегуляторнi порушення нейроiмуноендокринних взаемовiдносин та шляхи Ух корекцп» (№ держрее-страци 0114U002469).
Вступ
Незважаючи на удосконалення медичних технологш, стадiя недостатност при гострому пошко-дженн нирок (ГПН) розвиваеться у 5% госпiталiзованих па^енпв, у вщдтеннях штенсивноГ' терапи Гх частка складае 10-23%. Розвиток ГПН збтьшуе летальнють в 6-8 разiв. Якщо ГПН входить до складу полюрганно'Г недостатносп, то летальнють сягае 85-95% [1]. Прогноз обумовлений як тяжкютю основного захворювання, так i ключною ситуа^ею. За умов гострого канальцевого некрозу, зумовленого xi-рурпчним втручанням або травмою, летальнють становить 60%, як ускладнення медикаментозного лн кування — 30%, при ваптносп — 10-15%. Смерть при ГПН найчаспше настае вщ уремiчноl коми, по-рушень гемодинамки, сепсису [1].
На долю ГПН внаслщок рабдом^зу припадае понад 40% смертност вщ ГПН [2]. Рабдом^з е складним патолопчним станом, який зумовлений швидким розчавленням ушкоджених м^в, що приз-водить до безпосереднього вивтьнення внутр^ньокл^инних компонент м'язових кл^ин, включаючи мюглобш, креатинкшазу, альдолазу, лактатдегщрогеназу, електрол^и в кров'яне русло i позакл^ин-ний проспр. Найчаспше рабдом^з викликаний прямим травматичним пошкодженням, проте також може виникати в результат дм лшв, алкоголю, наркотиш, токсишв, шфекцш, шемп м^в, електрол^-них та метаболiчниx розладiв, генетичних порушень, навантаження або тривалого лiжкового режиму, судом та злоякюно'Г ппертерми [3,4].
Одним з провщних меxанiзмiв, що лежить в основi патогенезу рабдомiолiзу та ГПН, е оксидативний стрес [5,6]. Дисфунк^я мтохондрш, пригнiчення лiзосомальноl гiдролази, фосфолiпiдне пошкодження та пщвищена внутрiшньоклiтинна концентрацiя кальцш призводять до утворення активних форм кис-ню, що посилюе ушкодження нефроци^в за умов ГПН [5,7]. У зв'язку з цим, нашу увагу привернув антиоксидант плазми кровi церулоплазмш (ЦП). Здатнють ЦП пригшчувати втьнорадикальы реакцп пов'язують iз фероксидазною та супероксиддисмутазною активнiстю [8]. Знешкоджуючи вiльнi радика-ли та ^i шкiдливi продукти метаболiзму, ЦП попереджуе пошкодження клiтинниx мембран, зменшуе ендогенну штоксикацш та запобiгае розвитку полюрганноТ недостатностi при рiзниx патолопчних про-цесах в органiзмi [9]. У лiтературi описанi мембранопротекторнi властивосп, зокрема ЦП попереджуе лiзис еритроци^в iндукованими iонами переxiдниx металiв [8]. ^м того, цей бiлок в^грае важливу роль в метаболiзмi залiза i транспортi мiдi, стимулюе кровотворення та функцюнування iмунноТ сис-теми [9].
Мета роботи
Вивчення морфолопчних змш у тканинi нирок за умов рабдом^тичноУ моделi ГПН на ™i введення церулоплазмiну.
Матерiал та методи дослiдження
Дослiди проводили на бiлиx статевозрiлиx щурах масою 160-240 г, яких утримували в стандартних умовах вiварiю. Тварин було розподтено на 5 груп (n=8): I група — штактш тварини, II i IV групи — тварини з глщероловою моделлю ГПН, забш на 24 i 72 год вщповщно; тваринам III групи через 30 хв
Актуальн проблеми сучасно'1 медицини
пiсля моделювання ГПН одноразово вводили церулоплазмiн в дозi 7 мг/кг, V група — тваринам пюля моделювання ГПН протягом трьох дыв вводили церулоплазмн у вказанiй вище дозi, забм тварин на 72 год ГПН. Для дослщжень використовували рабдомiолiтичну модель ГПН, яку моделювали внутрш ньом'язовим введенням 50 % розчину глщеролу в дозi 8 мг/кг [2,10]. Для дослщження використовували препарат церулоплазмну «Бюцерулш» виробництва «Бюфарма», Украша. Експерименти проведе-нi з дотриманням СвропейськоТ конвенцiT щодо захисту хребетних тварин, яких використовують в екс-периментальних та iнших наукових цтях (Страсбург, 1986) та положень директиви ¿вропейського союзу 2010/63/EU.
Пюля забору матерiалу для мiкроскопiчних дослщжень тканину нирок фiксували впродовж 48 годин у 10%-му розчин нейтрального забуференого формалшу, зневоднювали у спиртах висхщно'Т концент-рацiT та заливали у парафн при температурi 58оС. Для морфологiчного оцiнювання гiстологiчнi зрiзи виготовляли завтовшки 5 мкм, забарвлюючи гематоксилiном i еозином. З метою об'eктивiзацiT та пщ-вищення вщтворюваност результатiв кiлькiсних дослiджень проводили комп'ютерну морфометрiю об'eктiв у гiстологiчних препаратах. Цифровi копiT оптичного зображення мiкропрепаратiв отримували за допомогою цифровоТ фотокамери Olympus (модель C740UZ) та мiкроскопа ЛЮМАМ-Р8 та аналiзу-вали у середовищi комп'ютерноТ програми "ВидеоТест - Размер 5.0" (ТОВ «Видеотест», РФ).
Результати дослщження та Тх обговорення
Для морфолопчно1 структури нирок нтактних тварин характерно: помiрне наповнення кров'ю су-дин, чiткi контури клубочюв та просвiту канальцiв нирок, вщсутнють змiн канальцевого епiтелiю, крово-виливiв та патологiчних включень.
Дослiдження мiкропрепаратiв нирок тварин, яким моделювали рабдомiолiтичне ГПН, як i очiкували, виявило значш змiни в гiстоструктурi нирок (рис. 1). Просв^ ниркових каналь^в заповнений клiтинним детритом, базальнi мембрани оголен, що свщчить про некроз еттелюци^в. Обтурацiя мюглобнови-ми цилшдрами становила 18±0,8% канальцiв. У 99±0,3% епiтелiоцитiв звивистих канальцiв спостерь гались ознаки гщротчно1 дистрофiT, 2,6±0,3 % еттелюци^в знаходились у станi коагуляцмного некрозу з ущiльненням цитоплазми та карюткнозом. Дистрофiя епiтелiоцитiв вивщних трубочок становила 97±0,2%.
Рис. 1. Препарат нирки щура на 24 год розвитку Рис. 2. Препарат нирки щура на 24 год розвитку
ГПН: А - тркова речовина; ГПН на фонi введення церулоплазмну:
В - мозкова речовина. А - тркова речовина; В - мозкова речовина. Забарвлення гематоксилном i еозином.
На 24 год розвитку ГПН гютолопчна структура тканини нирок на фон введення ЦП зазнала менших змш порiвняно iз тканиною нирок тварин iз групи модельное патологи. Уведення ЦП сприяло зменшен-ню дистрофiчних процеав та покращенню гiстологiчноT структури нирок, на що вказували вщсутнють патолопчних змш ниркових кпубочюв, зменшення дистрофп епiтелiоцитiв звивистих каналь^в кiрковоT речовини до 92±0,23% та епiтелiоцитiв вивiдних трубочок мозковоУ речовини до 91 ±0,18%, обтура^я мiоглобiновими цилiндрами спостер^алася у 11 ±0,26% ниркових канальцях (рис. 2).
Дослщження тканини нирок на 72 год розвитку ГПН виявило значн порушення в гiстоструктурi нирок пщдослщних тварин (рис. 3). Виявлено збтьшення клубочмв у розмiрах, вiдтиснення судин на пе-риферiю клубочка, а штракапсулярний простiр розширений i заповнений прозорою рщиною. Також спостерiгаeться розширення судин та лiмфоцитарна вогнищева iнфiльтрацiя iнтерстицiальноT тканини.
Том 17, Випуск 4 (60) частина421
В1СНИК ВДНЗУ «Украшська медична стоматолог1чна академЫ»
Базальн мембрани каналь^в повнютю оголен^ в просвiтi - клiтинний детрит, ознака коагуляцшного некрозу, а також значна дилята^я канальцiв та велика ктьисть цилiндрiв.
Рис. 3. Препарат нирки щура на 72 год розвитку ГПН: Рис. 4. Препарат нирки щура на 12 год розвитку ГПН
А - юркова речовина; В - мозкова речовина. Забарвлення ге- на фонi введення церулоплазм'ту: А - юркова речовина; матоксилном i еозином. В - мозкова речовина.
На 72 год розвитку ГПН виявлен морфолопчы змши в тканин нирок на церулоплазмшу були незначними (рис. 4).
Клубочки нефроыв нормального розмiру та структури, вщсутне розширення штракапсулярного простору. Канальц нирок мають ч™ контури та г'х просвiт звичайного дiаметру. Вiдсутнiй клiтинний детрит та дилята^я, якi xарактернi для пстолопчно! структури нирок тварин з ГПН [2,11,12]. Спостерь гаеться незначна ктьюсть цилiндрiв 0,5±0,2% та дистрофiя близько 5±0,3% епiтелiоцитiв канальцiв.
Висновки
1. Морфолопчне дослiдження нирок щурiв вказуе на глибою пошкодження кiрковоТ та мозково! тканин при рабдомюл^ичнш моделi гострого пошкодження нирок, яке проявляеться дистрофiчними та некротичними змшами.
2. За даними мiкроскопiчного аналiзу гiстологiчноТ структури тканин нирок, церулоплазмш сприяе захисту нефроцитiв i зменшуе дистрофiчнi та некротичнi процеси у тканин нирок за умов рабдомюль зу.
Перспективи подальших досл!джень
Виявлен змiни гiстологiчноТ структури нирок за умов рабдом^зу на тлi церулоплазмшу вказують на доцтьнють подальшого шычного дослiдження ефективностi застосування препаратiв церулоплазмшу при л^ваны гострого пошкодження нирок.
Л1тература
1. Думанский Ю.В. Острая почечная недостаточность / Ю.В. Думанский, Н.В. Кабанова, И.Е. Верхулецкий [и др.] // Медицина неотложных состояний. - 2012. - Т. 46-47, № 7-8. - С. 174-183.
2. Мазуркевич А.Й. Морфофункцюнальы змши тканини нирок лабораторних тварин при експериментальый гл1церолов1й модел1 гострот нирко-вот недостатност1 / А. Й. Мазуркевич, О. Л. Бобось, Я. К. Сердюков, М. О. Малюк // Науковий вюник Нацюнального ушверситету б1оресурс1в i природокористування УкраТни. - 2012. - Т. 172, № 4. - С. 117-122.
3. Torres P.A. Rhabdomyolysis: Pathogenesis, Diagnosis, and Treatment / P.A. Torres, J.A. Helmstetter, A. M. Kaye, A. David // The Ochsner Journal. -2015. - Ыо. 15. - С. 58-69.
4. Khan F.Y. Rhabdomyolysis: a review of the literature / F.Y. Khan // The Neatherlands journal of medicine. - 2009. - V. 67, N 9. - Р. 272-283.
5. Honore P.M. Oxidative stress markers and septic acute kidney injury: Novel research avenue or road to nowhere? / P.M. Honore, H.D. Spapen // Annals of Intensive Care. - 2016. - V. 6, N 100. - P. 1-2.
6. Wangko S. Rabdomiolisis / S. Wangko // Jurnal Biomedik (JBM). - 2013. - V. 5, №. 3. - P. 157-164.
7. Hosohata K. Role of oxidative stress in drug-induced kidney injury / K. Hosohata // International Journal of Molecular Sciences. - 2016. - Nо. 17. - P. 1-10.
8. Kotrikadze N. Protective function of ceruloplasmin and its action on erythrocytes in men with prostate tumors / N. Kotrikadze, M. Zibzibadze, L. Ramishvili [et al.] // European Medical, Health and Pharmaceutical Journal. - 2011. - №. 2. - P. 1-3.
9. Домбровский Я.А. Коррекция анемии и интоксикации препаратами церулоплазмина у пациентов с хронической болезнью почек / Я.А. Домбровский, М.Д. Иванова // Почки. - 2014. - Т. 1, № 7. С. 71-73.
10. Drachuk V.M. Morphological changes of kidney tissue when using glutathione at rhabdomyolytic acute kidney injury / V.M. Drachuk, I.I. Zamorskyi, O.M. Horoshko // German cience herald. - 2016. - N 4. - P. 34-37.
АктуальН проблеми сучасно! медицины
11. Goroshko O.M. Influence of antioxidants on the morphological changes in kidneys at experimental acute injury / O.M. Goroshko, I.I. Zamorskii, V.M.
Drachuk // German Science Herald. - 2016. - No. 3. - C. 20-23.
12. Zamorskii I.I. Renoprotective Effects of Statins under the Conditions / I.I. Zamorskii, V.G. Zeleniuk // Biophysics. - 2014. - V. 59, No. 5. - P. 837840.
Реферат
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЧЕК ПРИ ИХ ОСТРОМ ПОВРЕЖДЕНИИ НА ФОНЕ ВВЕДЕНИЯ ЦЕРУЛОПЛАЗМИНА Заморский И. И., Унгурян Т. М.
Ключевые слова: рабдомиолиз, острое повреждение почек, морфологические изменения, антиоксидант, церулоплазмин.
Острое повреждение почек является причиной более 40% случаев летальности вследствие раб-домиолиза. Церулоплазмин является антиоксидантом плазмы крови, предотвращает повреждение клеточных мембран, уменьшает эндогенную интоксикацию и развитие полиорганной недостаточности при различных патологических процессах. Цель работы - изучить морфологические изменения почек в условиях экспериментального острого повреждения почек на фоне введения церулоплазмина. Исследование проводилось на 40 нелинейных белых крысах. Острое повреждение почек индуцировали внутримышечной инъекцией 50% глицерина (8 мл/кг). Церулоплазмин (7 мг/кг, «Биофарма», Украина) применяли через 40 мин после введения глицерина. Забор материала проводили на 24 ч и 72 ч моделирования острого повреждения почек. Патологические процессы были задокументированы компьютерной морфометрией объектов в гистологических препаратах. Патологические изменения в ткани почек в условиях рабдомиолиза проявляются гидропической дистрофией и коагуляционным некрозом почек, обструкцией миоглобиновыми цилиндрами. Церулоплазмин способствовал уменьшению обструкции канальцев почек миоглобином, ограничивал некротические и дистрофические процессы. Церулоплазмин способствует защите нефроцитов и уменьшает дегенеративные и некротические процессы в почечной ткани в условиях рабдомиолиза.
Summary
MORPHOLOGICAL CHANGES IN KIDNEYS UNDER ACUTE RENAL INJURY AGAINST CERULOPLASMIN ADMINISTRATION Zamorskii I. I., Ungurian T. M.
Key words: rhabdomyolysis, acute renal injury, morphological changes, antioxidant, ceruloplasmin.
The acute renal injury is the cause of more than 40% cases of mortality due to rhabdomyolysis. Ceruloplasmin is an antioxidant of blood plasma, which prevents the damage of cell membranes, reduces endogenous intoxication and prevents the development of multiple organ failure in various pathological processes. This enables us to hypothesize the renoprotective potential of ceruloplasmin under the conditions of acute renal injury. This work aims at studying morphological changes in the renal tissue under the conditions of the model of acute kidney injury due to rhabdomyolysis against ceruloplasmin introduction. The study was conducted on 40 non-linear male rats. Acute kidney injury was induced by intramuscular injection of 50% glycerol (8 ml/kg). Ceruloplasmin (7 mg/kg, "Biopharma", Ukraine) was injected 40 min following the glycerol administration. In 24 h and 72 h after the modelling of acute renal damage, kidney samples were taken. The pathological processes were documented by the computer morphometry of objects in histological specimens. The pathological changes in kidney tissue due to rhabdomyolysis were significant. They are manifested by hydropic dystrophy (99±0.3%) and coagulative necrosis of the renal cells, tubular obstruction with myoglobin casts (18±0,8% of the tubules). Ceruloplasmin contributed to the significant decrease in histopathological changes in kidney tissue under rhabdomyolytic kidney injury. There was a significant reduction in the luminal obstruction by myoglobin casts (0.5±0.2% of tubules), as well as restriction in the necrotic processes and dystrophy (5±0.3% of tubular cells). Ceruloplasmin promotes the protection of nephrocytes and reduces the degenerative and necrotic processes in the renal tissue under the conditions of rhabdomyolysis-induced acute kidney injury.
Том 17, Випуск 4 (60) частина43
