CC BY
25
© Онул н. м.
УДК 618. 46:661. 852:576. 31
Онул Н. М.
0С0БЛИВ0СТ1 СТРУКТУРНО! ПЕРЕБУД0ВИ ФЕТ0ПЛАЦЕНТАРН0Г0
БАР'СРУ ПРИ ВПЛИВ1 СП0ЛУК СВИНЦЮ
Державний заклад «Днтропетровська медична академт М03 УкраУни»
(м. Днтропетровськ)
Дане дослщження е фрагментом НПР ДЗ «Дыпро-петровська медична академ1я МОЗ УкраУни»: «Осо-бливост формування репродуктивного здоров'я на-селення внаслщок впливу техногенно забрудненого довктля та шкщливих професмних фактор1в», № дер-жавноУ реестрацп 0111и009620.
Вступ. Еколопчне неблагополуччя бтьшост краУн Св1ту на сьогодншнм день е одним ¡з провщних чин-ниюв порушення репродуктивноУ функцiУ жiнки та фактором ризику здоров'я дитини [12]. Серед найбтьш небезпечних техногенних забрудникiв довктля прiоритетне положення займають важкi метали, в першу чергу - свинець [7]. Тому особливий Ытерес представляв вивчення функцюнальних можливостей захисних систем, що попереджують надходження в оргаызм плоду ксенобiотикiв або сприяють Ух дезак-тивацiУ. Одним ¡з таких оргаыв е плацента [1, 2, 6]. Тривалий контакт пщ час ваптност з токсикантами, навiть на рiвнi порогових та пiдпорогових значень, призводить до пошкодження фетоплацентарного комплексу i формування внутрiшньоутробних диза-даптивних процеЫв, що в подальшому реалiзуються ускладненнями вагiтностi, пологiв та пюляпологового перiоду [7, 8].
Слiд зазначити, що плацента самиц щура, так само як i плацента людини, е гемохорiальною [11]. Тож виявлення закономiрностей УУ морфогенезу при фiзiологiчнiй вагiтностi та за умови впливу сполук свинцю може сприяти виявленню гiстофiзiологiчних аспекпв плацентацiУ ссавцiв та людини, що i обумо-вило мета нашого дослiдження.
Мета дослщження - визначити особливостi впливу рiзних форм свинцю на структурну оргаыза-цiю та стан фетоплацентарного бар'еру в експери-ментальних умовах.
Об'ект i методи дослiдження. Експериментальнi дооглдження проведенi на самицях щурiв лЫп Wistar. Пiсля 12-денного карантину 30 тварин зi стiйким ритмом естрального циклу вком 3-3,5 мiс. з масою тта 170-200 г в стадп проеструс i еструс парували з Ытактними самцями за схемою 2:1 [3]. Доошджен-ня проводили вщповщно до Закону УкраУни «Про захист тварин вщ жорстокого поводження» (КиУв, 2001), «Загальних етичних принцитв експериментiв
на тваринах» (КиУв, 2009), як узгоджуються з бвро-пейською конвен^ею про захист експериментальних тварин [10].
Самиць щурiв з датованим термЫом вагiтностi розподiлили на 3 групи. Одна (група №1) - контрольна, що отримувала дистильовану воду, двi - дослщ-ы, яким за допомогою внутршньошлункового зонду щоденно з 1 по 19 день ваптнос^ вводили препарати свинцю у дозi 0,05 мг/кг: група № 2 - у виглядi неор-гаычноУ сполуки (ацетат свинцю), група № 3 - у ви-глядi органiчноУ сполуки (цитрат свинцю, отриманий за аквананотехнолопею в НД1 Нанобiотехнологiй та ресурсозбереження УкраУни (м. КиУв)). На 20-й день ваптнос^ тварин виводили з експерименту пщ тiо-пенталовим наркозом i проводили забiр бiологiчних матерiалiв для виконання подальших дослiджень. Ви-дтяли матку з рогами, плоди з плацентами вилучали з матки, вимiрювали масу та дiаметр плацент, масо-ростовi параметри та дiаметр тта плодiв, розрахо-вували плодово-плацентарний коефМент [3]. Для проведення гiстологiчного та пстоморфометричного дослiджень плаценту щурiв фксували у 10 %-вому розчинi нейтрального формалшу, зневоднювали з подальшим виготовленням парафшових блокiв. Гiстологiчнi зрiзи товщиною 5 мкм забарвлювали гематоксилЫом-еозином.
УЫ отриманi в роботi цифровi даы обробляли комп'ютерними лiцензiйними програмами Microsoft Ехсе1 та Statistica. Достовiрнiсть вщмЫностей визна-чали за t-ритерieм Стьюдента.
Результати дослщжень та "Гх обговорення. Aналiз морфометричних показникiв розвитку плацен-ти контрольноУ та дослiдних груп (табл.) свщчать, що середня маса плацент уЫх груп пiддослiдних тварин коливаеться в межах 0,43 ± 0,01 - 0,59 ± 0,02 г. Не зва-жаючи на деяку тенденцiю до зниження масометрич-них параметрiв плацент у щурiв, що отримували ацетат свинцю, щ вiдмiнностi виявились недостовiрними, на вщмшу вiд результатiв дослiджень ¡нших вчених [2], у яких маса та дiаметр плацент при введеы ацетату свинцю були статистично нижчими порiвняно з контрольною групою. Така ситуа^я, на нашу думку, обумовлена дозою ацетату свинцю, що використову-валась авторами - 45 мг/кг що складае близько 1/30
'кАвГ^йк
ргг: . ^^ -V Л
. ■ .....• • .
Рис. 1. Плацента щура експериментальноТ групи, що отримувала ацетат свин-цю (А) та цитрат свинцю (Б) на 20-у добу ваптностк Лаб1ринтна зона. Забарв-лення гематоксилшом-еозином. х 200.
ЩЩ!~"
Щ
Б
щшт
шшг
Рис. 2. Плацента щура експериментальноТ групи, що отримувала ацетат свинцю (А) та цитрат свинцю (Б) на 20-у добу ваптностк Спонпотрофобластична та децидуальна зони. Забарвлення гематоксилшом-еозином. х 200.
Таблиця
Морфометричш показники плацент тварин контрольно"!" та дослщних груп (М ± т)
Показники Групи експериментальних тварин
№1 контроль №2 ацетат свинцю №3 цитрат свинцю
Маса плаценти, г 0,59 ± 0,02 0,57 ± 0,02 0,43 ± 0,01*
Диметр плаценти, см 1,51±0,04 1,44 ± 0,03 1,40 ± 0,02*
Плодово-плацентарний коефщент, ум. од. 0,24 0,25 0,17 *
Товщина плаценти, мкм 2537,3 ± 163,7 2867,5 ± 185,4 1974,7 ± 157,4*
Товщина лаб1ринтноТ зони, мкм 1945,7 ± 184,2 2496,4 ± 203,7* 1568,3 ± 155,8
Товщина спонгютрофобласту, мкм 452,6 ± 48,2 221,8 ± 52,9** 228,6 ± 46,5*
Товщина децидуального шару, мкм 139,4 ± 71,1 149,3 ± 74,5 177,8 ± 61,4
Примака: * - розб\жност\ з контрольною групою достов\рн\ (р < 0,05),
Ш50 та унеможливлюе розвиток адаптац\йно-компен-саторних процес\в у плацент! на фон\ вираженоТ за-гальнотоксичноТ дм металу на орган\зм самки щура.
В той же час масометричн\ параметри плацент у груп1, що отримувала цитрат свинцю, виявились достов\рно нижчими пор\вняно з контрольною групою: маса - на 27,1 % (р < 0,001), д\аметр - на 7,3 % (р < 0,05). Така ситуац\я обумовлюе зниження у 1,4 разу (р < 0,05) плодово-плацентарного коеф\ц\ен-ту в дан\й досл\дн\й груп\ пор\вняно з групою, що отримувала ацетат свинцю та контрольною групою.
За даними [8] така величина коеф\ц\енту св\дчить про зр\л\сть фетоплацентарного комплексу \ спостер\гаеться наприк\нц\ ваг\тност\ щур\в та обумовлена значним зростанням маси т\ла плод\в на 21-22 день, тобто перед пологами. В той же час в наших досл\дженнях при од-наковому з \ншими групами терм\н\ ваг\тност\ маса т\ла плод\в залишилася практично незм\нною при значно нижчих морфометричних по-казниках плаценти, що може бути обумовлено вираженою \шем\ею органу та нижчими адаптац\йно-компенсатор-ними можливостями плаценти при вплив\ орган\чних сполук металу пор\вняно з його неорган\чною формою.
Для виявлення особли-востей патоморфолог\чних зм\н у плацент! п\д впливом р\зних форм свинцю проведено г\столог\чн\ та г\сто-морфометричн\ досл\джен-ня, як\ св\дчать про розвиток дисциркуляторних та дис-троф\чно-дегенеративних зм\н г\стоструктури ус\х зон плаценти при збережен-н\ загального плану будови органу. За умови введення ацетату свинцю товщина ла-б\ринтноТ зони плаценти, що являе собою власне гемато-плацентарний бар'ер, який приймае участь в парапла-центарному обм\н\ м\ж мате-ринською та дитячою кров'ю [6], перевищувала аналогий показники при ф\з\о-лог\чн\й ваг\тност\ на 28,3 % (р < 0,05). При цьому в\дбу-ваеться зниження к\лькост\ та ступеня розвитку плодо-вих кап\ляр\в, вони м\стили
малу к\льк\сть формених елемент\в кров\ й м\сцями були порожн\ми, спустошеними (рис. 1-А), що е св\дченням \шем\Т органу [2, 11]. Також нер\дко для кап\ляр\в характерним був розвиток сладж-синдрому еритроцит\в. На фон\ зниження к\лькост\ фетальних кап\ляр\в спостер\галась дилатац\я материнських лакун, що св\дчить про включення адаптац\йно-ком-пенсаторних процес\в у плацент!. Проте виражене повнокр\в'я лакун призводить до упов\льнення кровотоку та розвитку стаз\в еритроцит\в та тромбозу
(р < 0,01).
в них, а тому мехаызми зазначено! адаптацп мало-ефективн [6].
Пошкодження структури трофобласту, що вико-нуе функцю плацентарного бар'еру у щур1в, проявля-еться зменшенням ктькост та деформац1ею м1кро-ворсинок, а також значним накопиченням депози^в ф1брину навколо ворсин у пор1внянн1 з контролем. Загальна товщина плаценти у груы, що отримувала цитрат свинцю, виявилась на 22,1% (р < 0,05) ниж-чою вщ показниюв контрольно! групи. При цьому товщина лаб1ринтно'| зони характеризувалась тен-ден^ею до зниження на 19,4 % за рахунок ¡стотного зниження ктькост i об'ему материнських та феталь-них капiлярiв (рис. 1-Б). Судини мали малу кiлькiсть формених елеменпв, були спустошеними та мiсцями зовЫм спадалися. У трофобластi лабiринтноi зони виявлялося значне накопичення депози^в фiбрину навколо ворсин, мiкроворсини були слабко розви-неними. В деяких дтянках цитотрофобласту поряд ¡з дистрофiчними виявлялися також некротичн змiни. Kiлькiсть пгантських клiтин лабiринту з великим щть-ним ядром була знижена. Вищеперерахован змiни, ймовiрно, е наслiдком виражено! iшемii i кисневого голодування та можуть свiдчити про зниження трансплацентарного транспорту в данм зон [2].
Товщина спонгiотрофобласту щурiв при введены сполук свинцю виявилась на 49,5 % - 50,9 % (р < 0,05) меншою за норму. У спонпознм зон спостерталися гiдропiчна дистрофiя спонгiотрофобластiв, пперх-роматоз та руйнування Ух ядер, дегенеративн змЫи неглiкогенних клiтин, вогнища некрозу, крововиливiв та мiсцями набряк строми (рис. 2-А). Також вщзна-чалося посилення руйнування в острiвках глкогенних клiтин, на мiсцях яких утворювались порожнини. Кть-кiсть гранул глкогену в них була нижчою за контроль. Шар пгантських кглтин трофобласту був значно зву-жений та складався переважно з одного ряду дрiб-них клiтин, у цитоплазмi яких були наявнi чисельнi включення, що свiдчить про збiльшення фагоцитарно! активност клiтин. При введены цитрату свинцю (рис. 2-Б), крiм того, спостерiгалось зниження кть-кост спонгiотрофобластичних клiтин, вони розташо-вувалися пухко, формуючи порожнини та розриви.
Серед скупчень лейкоци^в виявлялись некротично змЫеы та клiтини з пкнотичними ядрами.
Товщина децидуально! зони при введены сполук свинцю достовiрно не в^^знялась вiд показникiв контрольно! групи, проте св^лооптичне дослiдження виявило збтьшення вогнищ некрозу та вiдкладання депози^в фiбрину. Питома кiлькiсть гранул лтщв та питомий об'ем глiкогену у децидуальних кгмтинах були значно зниженг
Висновки. Введення сполук свинцю у дозi 0,05 мг/кг самицям щурiв протягом усього перiоду вапт-ност обумовлюе змiни структурно! органiзацii плаценти з розвитком дисциркуляторних та дистрофiч-но-дегенеративних процесiв. Вищезазначенi змЫи, на нашу думку, складають патоморфолопчний субстрат розвитку плацентарно! недостатност при д¡у сполук свинцю, що супроводжуеться пiдвищенням ембрiолетальностi, зменшенням ктькост плодiв у послiдi та затримкою Ух внутршньоутробного розвитку [1].
В основi патогенезу даного процесу, ймовiрно, ле-жить незавершена гестацмна перебудова материнських та фетальних капiлярiв, яка супроводжуеться зменшенням васкуляризацп та розвитком дисциркуляторних розладiв в плацентi. При цьому структурна оргаызащя плаценти у групi щурiв, що отримували цитрат свинцю, характеризуемся бiльш вираженими дистрофiчно-iшемiчними змiнами порiвняно з дieю ацетату свинцю.
Суттеве зменшення питомого обсягу глiкогенних клiтин е додатковою ознакою структурно! незртост плацент. ^¡м того, зниження кiлькостi глiкогену в уЫх зонах вказуе на дефщит енергетичного субстрату для забезпечення активного транс- i параплацентарного транспорту [6, 8, 11]. Циркуляторна гiпоксiя приводить до пошкодження структури кттин трофобласту, що в свою чергу веде до порушення транспортноУ, бар'ерно'У та трофiчноi функцiй плаценти.
Перспективою наших подальших досл1джень е виявлення особливостей трансплацентарно! мi-грацii i кумуляцii органiчних та неорганiчних сполук свинцю, ступеня !х впливу на вираженють порушень гiстоструктури плаценти.
Л1тература
1. Бiлецька Е. М. Вплив свинцю у макроформл i у вигляд цитрату, отриманого за нанотехнолопею, на перебiг вагiтностi та антенатальний розвиток щурiв / Е. М. Бтецыка, Н. М. Онул // Медицина сьогоды i завтра. - 2013. - № 2 (59). - С. 5-9.
2. Грызлова Л. В. Влияние свинцовой интоксикации на морфофункциональное развитие плаценты / Л. В. Грызлова // Матер. IV Междунар. конфер., посв. 100-летию со дня рождения академика РАСХН Н. А. Шманенкова. - Боровск, 2006. -С. 233-234.
3. Динерман А. А. Роль загрязнителей окружающей среды в нарушении эмбрионального развития / А. А. Динерман. -М.: Медицина, 1980. - 191 с.
4. Морфофункциональные особенности плаценты в условиях воздействия свинца [Куликова Г. В., Бубнова Н. И., Узбеков М. Г., Карпачевская И. К.]. Мать и дитя: материалы IV Рос. науч. форума. - Москва, 2002. - С. 363-364.
5. Плацентарная дисфункция на фоне эндокринной патологии / [Щербаков А. Ю., Тихая И. А., Щербаков В. Ю., Новикова Е. А.] // Международный медицинский журнал. - 2012. - № 3. - С. 50-53.
6. Саломеина Н. В. Структурные основы материнско-плодовых отношений при химическом воздействии в эмбриогенезе / Н. В. Саломеина, С. В. Машак // Медицина и образование в Сибири. -2012. - №1. [Эл. ресурс.]. Режим доступу: ИИр:// www. пдти. ru/cozo/mos/archive/catalog. рИр?гиЬ = 17
7. Тяжелые металлы внешней среды и их влияние на репродуктивную функцию женщин / [Сердюк А. М., Белицкая Э. Н., Паранько Н. М., Шматков Г. Г.]. - Днепропетровск : АРТ-ПРЕСС, 2004. - 148 с.
В. Ц^бина О. С. О взаимодействии в системе плацента-плод I О. С. Ц^бина, H. А. Cмepтинa II Успexи совpeмeнного естествознания. - 200В. - № В. - С. 110.
9. Beletskaya E. N. Morphological changes of feto-placental barrier during lead intoxication and under the condition of correcting zinc influence I E. N. Beletskaya, N. M. Onul II Austrian Journal of Technical and Natural Sciences. - 2014. - № 5-6. - P. 3В-42.
10. European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. - Strasburg, 19В6. - 53 p.
11. Hansen A. R. Very low birthweight placenta: clustering of morphologic characteristics I A. R. Hansen, M. H. Collins II Pediatr. Dev. Pathol. - 2000. - Vol. 3, № 5. - R. 431-43В.
12. Mendola P. Science linking environmental contaminant exposures with fertility and reproductive health impacts in the adult female I P. Mendola, L. C. Messer, K. Rappazzo II Fertility and sterility. - 200В. - Vol. В9, № 2. - P. В1-94.
УДК 618. 46:661. 852:576. 31
ОСОБЛИВОСТ1 СТРУКТУРНО! ПЕРЕБУДОВИ ФЕТОПЛАЦЕНТАРНОГО БАР'вРУ ПРИ ВПЛИВ1 СПОЛУК СВИНЦЮ
Онул Н. М.
Резюме. В результат! дослщження встановлено, що введения свинцю в доз! 0,05 мг/кг протягом BariTHOCTi викликае патолопчы змЫи в ycix зонах плаценти, що позначаеться на стан! гемато-плацентарного бар'еру. Д!я ацетату свинцю обумовлюе розвиток дисциркуляторних та дистроф!чно-дегенеративних змш пстоструктури плаценти, при цьому найбтыхм змЫи спостер^аються у лаб1ринтнм зон!. Структурна оргаызащя плаценти у груп щур!в, що отримували цитрат свинцю, характеризуются бтыш вираженими дистроф1чночшем1чними змЫами пор!вняно з ацетатом свинцю, що обумовлюе достов!рне зменшення плодово-плацентарного коефщ-енту у 1,4 разу, зниження масометричних показниюв плаценти на 7,3-27,1 %, виражене порушення пстоструктури i товщини уЫх II зон.
Ключов1 слова: ксенобютик, ацетат свинцю, цитрат свинцю, патоморфолопчы змши, г! сто структура плаценти.
УДК 618. 46:661. 852:576. 31
ОСОБЕННОСТИ СТРУКТУРНОЙ ПЕРЕСТРОЙКИ ФЕТОПЛАЦЕНТАРНОГО БАРЬЕРА ПРИ ВЛИЯНИИ СОЕДИНЕНИЙ СВИНЦА
Онул Н. М.
Резюме. В результате исследования установлено, что введение свинца в дозе 0,05 мг/кг в течение беременности вызывает патологические изменения во всех зонах плаценты, что сказывается на состоянии гемато-плацентарного барьера. Действие ацетата свинца обусловливает развитие дисциркуляторных и дистрофически-дегенеративных изменений гистоструктуры плаценты, при этом наибольшие изменения наблюдаются в лабиринтной зоне. Структурная организация плаценты в группе крыс, получавших цитрат свинца, характеризуется более выраженными дистрофически-ишемическими изменениями по сравнению с влиянием ацетата свинца, что обусловливает достоверное снижение плодово-плацентарного коэффициента в 1,4 раза, уменьшение масометрических показателей плаценты на 7,3-27,1 %, выраженное нарушение гистоструктуры и толщины всех зон плаценты.
Ключевые слова: ксенобиотик, ацетат свинца, цитрат свинца, патоморфологические изменения, гисто-структура плаценты.
UDC 618. 46:661. 852:576. 31
Peculiarities of Structural Adjustment of Fetoplacental Barrier under Influence of Lead Compounds
Onul N. M.
Abstract. Negative changes in public health on the background of demographic crisis determine raised scholarly attention to the problem of «environment - human health». Female reproductive system is highly sensitive to the influence of factors of external and internal environments, especially during pregnancy. However, the mechanism of toxic influence of different xenobiotics, particularly lead, as global toxicant, on the structural changes in the placenta as a basis for further development of placental dysfunction have not completely elucidated.
This served as purpose of research - to determine features of the influence of various lead compounds on the structural organization and the state of the fetoplacental barrier in experimental conditions.
Materials and methods. Experimental studies, using female Wistar rats aged 3-3.5 months with body weight 170200 g were performed. The experiments carried out in compliance with the European Convention on experimental studies using vertebrate animals. Rats with dated gestation were divided into 3 groups: 1 group - control, animals of which received distilled water, 2 groups - research, animals of which during 19 days of pregnancy were injected with lead acetate and lead citrate, obtained using nanotechnology, by intragastric tube in a doses of 0.05 mg/kg. Animals were taken out of the experiment at twentieth day using thiopental anesthesia and performed sampling of biological materials - uterus, placentas, fetuses. Their weight and diameter were measured, fetal-placental ratio was calculated, histological and histomorphometrical research of placentas were conducted. All obtained during the research data are processed by computer licensed programs Statistica. Statistical significance of differences was determined by Student's t-criterion.
Discussion. It is revealed, that the administration of lead acetate and citrate during pregnancy caused pathological changes in all areas of the placenta, which is reflected on the state of the blood-placental barrier and is the structural bases of placental insufficiency development. Intoxication of maternal organism with lead acetate led to the occurrence of expressive discirculatory, dystrophic and degenerative changes of histostructure of all placenta zones. The greatest changes were observed in the labyrinth zone, whose thickness is due to swelling and expansion of maternal lacunae exceeded parameters of the control group by 28.3 % and was characterized by a significant accumulation of fibrin deposits around the trophoblast villous, a violation of the structure of cyto- and syncytiotrophoblast labyrinth beams, dystrophic and necrotic changes of cytotrophoblast. Morphological changes in the placenta of rats, treated with lead citrate, characterized prevalence of dystrophic and ischemic disorders in the structures of the labyrinth and spongiotrophoblast zone, that caused a significant reduction of fetus-placental coefficient by 1.4 times, weight and sizes of placenta - by 7.3-27.1 %, expressed violation of histostructure and thickness of all its zones.
Keywords: xenobiotic, lead acetate, lead citrate, pathomorphological changes, the histostructure of the placenta.
Рецензент - проф. Шеп/тько В. I.
Стаття надшшла 16. 09. 2014 р.
