Научная статья на тему 'Порушення в легенях новонароджених щурів при експериментальному моделюванні нормобаричної гіпероксії'

Порушення в легенях новонароджених щурів при експериментальному моделюванні нормобаричної гіпероксії Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

CC BY
98
44
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НОВОНАРОДЖЕНі ЩУРі / НОРМОБАРИЧНА ГіПЕРОКСіЯ / БРОНХОЛЕГЕНЕВА ДИСПЛАЗіЯ / NEWBORN RATS / NORMOBARIC HYPEROXIA / BRONCHOPULMONARY DYSPLASIA

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Чергінець В. І., Ільченко С. І.

Актуальной проблемой детской пульмонологии является бронхолегочная дисплазия (БЛД), особенности её развития в современных условиях оказания реанимационной помощи новорожденным. Клинико-морфологические характеристики «новой» формы БЛД у детей остаются малоизученными. Проведено экспериментальное исследование по изучению патоморфологического действия нормобарической гипероксии на состояние легких у новорожденных крыс. Полученные результаты подтверждают, что гипероксия способствует повреждению легочной ткани в виде задержки альвеологенеза и развития нейтрофильного альвеолита. Подтверждена топическая неравномерность поражения легочной ткани из-за разных сроков ее дозревания. Полученные данные могут быть полезными в практической медицине для усовершенствования лечебно-диагностической помощи детям, находившимся на длительной терапии кислородом.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Bronchopulmonary dysplasia (BPD), features of its development in modern conditions of rendering resuscitation help to newborns is an actual problem of children's pulmonology. Clinical and morphological characteristics of “new” BPD forms in children remain poorly studied. The experimental research of pathomorphological actions of normobaric hyperoxia on condition of the lungs in newborn rats was carried out. The received results confirm that hyperoxia promotes damage to pulmonary tissue in the form of alveogenesis delay and development of neutrophilic alveolitis. Topical non-uniformity of pulmonary tissue lesion caused by different terms of its maturation is confirmed. The obtained data may be useful in practical medicine for improvement of medical-diagnostic help, given to children at long-term oxygen therapy.

Текст научной работы на тему «Порушення в легенях новонароджених щурів при експериментальному моделюванні нормобаричної гіпероксії»

геморагічних гастритах // Вісник наукових досліджень. - 2003. - №3. - С.24-25.

5. Иванов Ю.И., Погорелюк О.Н. Статистическая обработка результатов медико-биологических исследований на микрокалькуляторах и по программам. - М.: Медицина, 1996.-221 с.

6. Модель ерозивно-виразкового ураження гастродуоденальної зони /Мещинен І.Ф., Яремій І.М., Волошин О.І. [та ін.] / Експериментальна фізіологія та біологія. - 2004.- №2.- С.27-29.

7. Никишаев В.И., Гичка С.Г., Бойко В.В. Экспериментальное исследование эффективности различных методов эндоскопического гемостаза // Український журнал малоінвазивної та ендоскопічної хірургії. - 2005. - №1-2. - С.6-11.

8. Подзорова А.В. Методы экспериментального моделирования язв в разных отделах желудочнокишечного тракта // Вісник проблем біології та медицини .- 1999. - №2. -С.48-52.

9. Рекомендації ІІ національного конгресу України з біоетики // Журнал АМН України. - 2004. -Т.10, № 4. - С.827-829.

10. Скрипник М.І. Біохімічні механізми розвитку виразки шлунка за умов стресу // Український біохімічний журнал. - 2001. - №1.- С.110-114.

11. Стефанов А.В. Оценка специфической фармакологической активности лекарственных средств. - К.: Авиценна, 2002.- 567с.

12. Тактика и результаты хирургического лечения гастродуоденальных язв, осложнённых острым кровотечением, в специализированном центре желудочно-кишечных кровотечений // Шепетько Е.Н., Фомин П.Д., Заплавский А.В. [и др.] // Клінічна хірургія. - 2007. - №5-6. - С.88.

13. Ezer E., Szporny L. Prevention of experimental gastric ulcer in rats by a substance // J.Pharm.Pharmacol.

- 1970.- Vol.22, N2. - P.143-159.

УДК 616.24:612.648-092.9-092.4.001.57:612.22

B.І. Чергінець,

C.І.Ільченко

ПОРУШЕННЯ В ЛЕГЕНЯХ НОВОНАРОДЖЕНИХ ЩУРІВ ПРИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМУ МОДЕЛЮВАННІ НОРМОБАРИЧНОЇ ГІПЕРОКСІЇ

Дніпропетровська державна медична академія кафедра пропедевтики дитячих хвороб (зав. - д. мед. н., проф. К.Д.Дука)

Ключові слова: новонароджені щурі, нормобарична гіпероксія, бронхолегенева дисплазія Key words: newborn rats, normobaric hyperoxia, bronchopulmonary dysplasia

Резюме. Актуальной проблемой детской пульмонологии является бронхолегочная дисплазия (БЛД), особенности её развития в современных условиях оказания реанимационной помощи новорожденным. Клинико-морфологические характеристики «новой» формы БЛД у детей остаются малоизученными. Проведено экспериментальное исследование по изучению патоморфологического действия нормобарической гипероксии на состояние легких у новорожденных крыс. Полученные результаты подтверждают, что гипероксия способствует повреждению легочной ткани в виде задержки альвеологенеза и развития нейтрофильного альвеолита. Подтверждена топическая неравномерность поражения легочной ткани из-за разных сроков ее дозревания. Полученные данные могут быть полезными в практической медицине для усовершенствования лечебно-диагностической помощи детям, находившимся на длительной терапии кислородом.

Summary. Bronchopulmonary dysplasia (BPD), features of its development in modern conditions of rendering resuscitation help to newborns is an actual problem of children’s pulmonology. Clinical and morphological characteristics of “new " BPD forms in children remain poorly studied. The experimental research of pathomorphological actions of normobaric hyperoxia on condition of the lungs in newborn rats was carried out. The received results confirm that hyperoxia promotes damage to pulmonary tissue in the form of alveogenesis delay and development of neutrophilic alveolitis. Topical nonuniformity of pulmonary tissue lesion caused by different terms of its maturation is confirmed. The obtained data may be useful in practical medicine for improvement of medical-diagnostic help, given to children at long-term oxygen therapy.

Однією з сучасних проблем дитячої пульмонології є бронхолегенева дисплазія (БЛД), що виникає у новонароджених дітей після ШВЛ або довготривалої терапії киснем. Вивчення патофізіології формування незворотних змін у легенях таких дітей повинно покращити профілактику розвитку БЛД, яка на сьогодні є хронічною обструктивною хворобою легень дитячого віку з високим рівнем подальшої інвалідизації [1-3, 5,15]. Сучасну БЛД розглядають як поліетіо-логічне захворювання. До факторів, що сприяють розвитку БЛД, відносять: незрілість легеневої тканини, токсичну дію кисню, баротравму, інфекцію, набряк легень, легеневу гіпертензію, спадкову схильність, гіповітаміноз Е. Частку патогенетичного значення кожного з цих факторів на сьогодні не визначено [5,15]. Мало-вивченими залишаються патоморфологічні та клініко-рентгенологічні характеристики «нової» форми БЛД, що відрізняється від класичної менш тяжким, але прогресуючим перебігом. Гіпероксидне пошкодження легень, за результатами деяких експериментальних робіт [6,810,12], призводить до некрозу епітелію дихальних шляхів, ендотелію легеневих капілярів та трансформації альвеолоцитів II типу в альвео-лоцити I типу.

Виявлено взаємозв’язок між біохімічними маркерами оксидативного стресу і подальшим розвитком БЛД у дітей. Дослідники вважають, що навіть короткочасна гіпероксія у новонароджених спричинює потенціально небезпечний оксидативний стрес, що пояснюється незрілістю їх антиоксидантної системи та призводить до хронічного запалення [14].

Результати наших досліджень по вивченню анамнезу дітей з БЛД та особливостей її клінічного перебігу також свідчили про випадки формування хвороби у дітей, що в неонатальний період отримували тільки тривалу кисневу терапію. На сьогодні вирішення питання про ймовірність формування «нових» клінічних форм БЛД, на тлі відсутності баротравми від ШВЛ, є актуальним для удосконалення протоколів діагностики та лікування дітей із даною патологією.

Отже, метою експериментального дослідження була перевірка гіпотези можливості виникнення типових для БЛД патоморфологічних змін у легенях новонароджених щурів в умовах нормобаричної гіпероксії.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Дослідження проводили на 16 доношених новонароджених щурах лінії Вістар, гестаційний вік 21-23 доби. Експозиція кисню проводилась з

моменту народження безперервно протягом 7 діб, використовуючи метод ВГЦ8Є М.С. [9]. Тварин було розміщено в пластикову коробку розміром 60^45x25 см. Кисень проходив через ротаметр, що дозволяло регулювати швидкість газового потоку (<1л/хв). Концентрація кисню в камері підтримувалась в межах 52±7% (для контролю використовували газоаналізатор ПКГ-4-К, ЄвроЛаб, Росія). В ході дослідження спостерігали за поведінкою тварин. Тварин виводили з експерименту на 8 добу, що приблизно відповідає закінченню їх періоду новонародженості. Групу порівняння склали 5 новонароджених щурів, що дихали з моменту народження повітрям.

Торакотомію проводили після евтаназії (дотримувались загальних правил біоетики, використовували метод передозування наркозу). Легені промивались фізіологічним розчином, зважувались, фіксувались в 10% формаліні, потім, після дегідратації, поміщались у парафін. Зрізи робили за допомогою мікротому у сагітальному направленні від центру блоку товщиною 5 мкм, аналізували не менш ніж по 5 примірників у одного щура. Забарвлення гістологічних зрізів проводили гематоксиліном та еозином. У кінці роботи було мікрофотографування (збільшення в 40 та 100 разів), опис отриманих результатів. Статистична обработка даних проводилась із використанням програми “81ай8йса V. 6” з визначенням загальних параметричних та непа-раметричних показників.

РЕЗУЛЬТАТИ ТА ЇХ ОБГОВОРЕННЯ

Поведінка тварин характеризувалась незначним збудженням у першу добу після початку гіпероксії, у наступні дні тварини були відносно спокійними. Протягом всього експерименту новонароджені годувались молоком самки. Всі тварини залишались живими до кінця експерименту.

Проналізовано 80 зразків гістологічного матеріалу новонароджених щурів, що знаходились в умовах нормобаричної гіпероксії. Морфомет-ричний аналіз показав, що середня товщина альвеолярної перегородки у дослідних тварин була 0,26 ± 0,012 мм, у тварин із групи контролю

- 0,087 ± 0,013мм, що вірогідно відрізнялось (р<0,001).

Ці морфологічні зміни свідчили, в першу чергу, про затримку розвитку альвеол. Версія затримки альвеогенезу підтримувалась і наявністю більшої кількості, в порівнянні з контролем (р<0,05), недорозвинутих альвеол (альвеолярних ходів). Крім того, в усіх зразках спостерігались ознаки запалення у вигляді інфільтрації

10/ Том XV/ 3

9

альвеолярних перегородок нейтрофілами. В легенях тварин, що дихали киснем, ателектази та ознаки фіброзу не знайдено.

Фотографії гістологічного матеріалу надано на рис. (а,б,в), де наочно видно різницю між контрольними (а) та дослідними (б,в) тваринами, як за кількістю альвеол у полі зору, так і за товщиною міжальвеолярних перегородок. Інтенсивність та щільність забарвлення легеневої тканини щурів свідчить про наявність клітинної інфільтрації, переважно нейтрофілами. Ці зміни співпадають із морфологічними ознаками «нової» форми БЛД у дітей, що формується в умовах дії сучасної, менш травматичної, реанімаційної підтримки новонароджених. Ця форма характеризується, за даними Б. Яеіїегег та співавт. (2006), гістологічними особливостями: затримкою альвеологенезу, інфільтрацією легеневого інтерстицію клітинами запалення та мінімальним фіброзом. У порівнянні, класична БЛД характеризується ураженням дрібних бронхів, епітеліальною метаплазією, помірною гіперплазією гладкої мускулатури, фіброзом паренхіми та

емфіземою. На сьогодні відомо, що кисень може ініціювати розвиток нейтрофільного альвеоліту шляхом гуморальної активації хемокінів [7, 9,11,13].

Порівняння гістологічних зразків із різних частин легень показало, що порушення нерівнозначні. Вірогідно частіше (р<0,05) патологічні ознаки зустрічались у верхніх частках обох легень та в середній частці справа. Це співпадає з даними других авторів та свідчить про різну швидкість дозрівання легень (більш розвинутими на момент народження бувають нижні долі) [1]. Отримані дані пояснюють і клініко-рентгено-логічні особливості дітей з БЛД, що спостерігались нами у клініці. Частіше фіксувались ураження правої легені, сітчаста деформація рисунку, за даними рентгенографії, переважно в верхніх відділах легень (р<0,05).

Аналіз гістологічного матеріалу тварин, що з народження дихали повітрям, показав нормальну архітектуру легеневої тканини. Клітинна інфільтрація була відсутня (рис. а).

ііЕГ

V

■ ^ ^ У- £ Л

г N

Легені новонароджених щурів: а - з контрольної групи, б та в - з групи, що зазнала нормобаричної гіпероксії (ПА-просвіт альвеоли, МАП - міжальвеолярна перегородка, забарвлення гематоксиліном та еозином, *100 разів )

ПІДСУМОК

Проведене дослідження по вивченню пато-морфологічної дії нормобаричної гіпероксії на стан легень у новонароджених щурів доводить можливість розвитку диспластичних порушень на тлі затримки альвеологенезу та нейтрофіль-ного альвеоліту, в умовах відсутності баротравми (у клініці це може бути киснева терапія взагалі без ШВЛ або з високочастотною, малотравматичною ШВЛ). Підтверджено топічну не

рівномірність ураження легеневої тканини через різні терміни її дозрівання, що повинно враховуватись при клінічному обстеженні хворих на БЛД дітей. Питання щодо наслідків дії сучасних ендогенних факторів на легені новонароджених потребує подальшого вивчення (наприклад, їх зворотність, можливість профілактики ) та осмислення.

СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ

1. Андреева Т.В. Обследование конечного респираторного тракта для определения соответствия легких сроку гестации в перинатальном периоде. Норма // Архив патологии. - 1994. - №2. - С. 69-73.

2. Богданова А.В., Бойцова Е.В. Клиника, принципы терапии и исходы бронхолегочной дисплазии // РМЖ- 2002.- Т10, №5. - С.262-264.

3. Клинические особенности и течение бронхолегочной дисплазии / Богданова А.В., Бойцова Е.В., Старевская С.В. [и др.] // Пульмонология. - 2002. -№1.- С. 28-32.

4. Овсянников Д.Ю., Петрук Н.И., Кузьменко Л.Г. Бронхолегочная дисплазия у детей // Педиатрия. - 2004. - №1. - С. 91-94.

5. Bush А., Tiddens H., Silverman М. Clinical implications of inflammation in young children // Am. J. Respir. Crit. Care Med. - 2000. - Vol 162.- P. 11-14.

6. Chang Ling-Yi, L.A catalytic antioxidant attenuates alveolar structural remodeling in bronchopulmonary dysplasia // Am. J. Respir. Crit. Care Med. - 2003. -Vol 167.-P. 57-64.

7. De Dooy J.J., Mahieu L.M., van Bever H.P. The role of inflammation in the development of chronic lung

disease in neonates // Eur. J. Pediatr. - 2001. - Vol. 160.-P.457-463.

8. Euming Chong. Changing use of surfactant over 6 years and its relationship to chronic lung disease // Pediatrics. - 2008. - Vol. 122, N 4. - P. 917-921.

9. Hui Deng, S. Nicholas Mason, Richard L. Auten Lung inflammation in hyperoxia can be prevented by antichemokine treatment in newborn rats // Am. J. Respir. Crit. Care Med. - 2000. - Vol 162. - P. 2316-2323.

10. Jobe A.H., Bancalari E. Bronchopulmonary dysplasia // Am. J. Respir. Crit. Care Med. - 2001. - Vol. 163.- P.1723-1729.

11. Jobe A.H., Ikegami M. Prevention of bronchopulmonary dysplasia // Curr. Opin. Pediatr. - 2001. - Vol. 13. - P.124-129.

12. Lung injury in neonates: causes, strategies for prevention, and long-term consequences/ Clark, R.H., Gerstmann, D.R., Jobe, A.H., Moffitt [et al.] // J. Pediatr.

- 2001. - Vol. 139.-P.478-486.

13. Papoff P. Infection, neutrophils, and hematopoietic growth factors in the pathogenesis of neonatal chronic lung disease // Clin. Perinatol. - 2000. - Vol. 27.-P.717-731.

10/ Том XV/ 3

11

14. Preterm Resuscitation With Low Oxygen Causes 15. Tanswell A., Keith, Jankov, Robert P. Broncho-Less Oxidative Stress, Inflammation, and Chronic Lung pulmonary Dysplasia. One Disease or Two? // Am. J.

Disease/ Vento M., Moro M., Escrig R. [et al.] // Pedi- Respir. Crit. Care Med. - 2003. - Vol. 167.-P. 1-6.

atrics.- 2009. - Vol. 124. - P.439-449.

УДК 577.112.386:616-005.6-092.9

Н.В. Заічко БІОХІМІЧНІ АСПЕКТИ ФОРМУВАННЯ

ТРОМБОФІЛІЇ ЗА ХРОНІЧНОЇ ГІПЕРЦИСТЕЇНЕМІЇ У ЩУРІВ

НДІреабілітації інвалідів Вінницького національного медичного університету ім. М.І.Пирогова (директор - д. мед. н., проф. В.І. Шевчук)

Ключові слова: цистеїн, біохімічні порушення, тромбофілія Key words: cysteine, biochemical disorders, thrombophilia

Резюме. Исследовано влияние хронической гиперцистеинемии на биохимические показатели крови и систему гемостаза у крыс. Установлено, что гиперцистеинемия вызывает развитие оксидативного стресса и гипометилирования, нарушает динамическое равновесие в метаболизме про- и антиагрегантов. Биохимические изменения при гиперцистеинемии индуцируют комплекс нарушений в системе гемостаза (гиперреактивность тромбоцитов, тромбинемию, снижение антико-агулянтной и фибринолитической активности), который свидетельствует о формировании тромбофилии.

Summary. Influence of chronic hypercysteinemia on blood biochemical markers and hemostasis system in rats was investigated. It was established that hypercysteinemia caused development of oxidative stress and hypomethylation, disturbed the balance of pro- and antiaggregant metabolism. Biochemical disorders in hypercysteinemia induced complex of hemostasis disturbances (platelet hyperreactivity, thrombinemia, decrease of anticoagulant and fibrinolytic activity) which testifies to thrombophilia formation.

Як відомо, гіпергомоцистеїнемія - накопичення в крові сірковмісної амінокислоти го-моцистеїну - є незалежним фактором ризику уражень серцево-судинної системи та тромбо-філій. Нещодавно було показано, що надлишок цистеїну в крові - гіперцистеїнемія - також асоціюється з розвитком патології судин та тромбозів [8], однак патогенетичні аспекти цього явища ще не з’ясовані. Ймовірно, що про-тромбогенний ефект гіперцистеїнемії може реалізуватись шляхами, подібними до впливу гіпергомоцистеїнемії на систему гемостазу, а саме через індукцію оксидативного стресу, посилене утворення тромбоксану А2, ковалентну модифікацію білків, порушення продукції анти-агрегантів (оксиду азоту, гідроген сульфіду, аденозину) та інші чинники [2, 5]. Раніше нами було показано, що гостра гіперцистеїнемія у кролів викликає активацію тромбоцитарної ланки системи гемостазу, а додавання цистеїну до суспензії тромбоцитів людини дозозалежно посилює АБР-

індуковану агрегацію in vitro [3]. Метою цієї роботи було на основі комплексної оцінки стану системи гемостазу та фібринолізу ідентифікувати ті ланки, які реагують на токсичний вплив високих рівнів цистеїну та з’ясувати можливі механізми формування тромбофілії за умов хронічної гіперцистеїнемії у щурів.

МАТЕРІАЛИ ТА МЕТОДИ ДОСЛІДЖЕНЬ

Досліди проведені на 20 білих безпородних щурах-самцях масою 250-270 г. Під час експерименту тварини отримували стандартний напівсинтетичний крохмально-казеїновий раціон,

який забезпечував надходження в їхній організм оптимальних кількостей всіх макро- і мік-ронутрієнтів. Хронічну гіперцистеїнемію створювали у 10 щурів шляхом інтрагастрального введення L-цистеїну в дозі 250 мг/кг маси тіла тварин 1 раз на добу на 1% розчині крохмалю протягом 28 діб. Контрольну групу склали 10 щурів, яким 1 раз на добу в шлунок вводили

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.