CC BY
29
BtCHHK Украгнсъког медичног стожатологЬчног академИ'
УДК: 616-053.1-085.846-06:616.45-091]-092.9
ПРЕНАТАЛЬНОЕ ДЕЙСТВИЕ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ НАДПОЧЕЧНИКОВ НОВОРОЖДЕННОГО И ВЗРОСЛОГО ПОТОМСТВА.
Губина-Вакулик Г.И., Денисенко С.А.
Харьковский национальный медицинский университет, г. Харьков,
В эксперименте на крысах, пренатально испытавших воздействие низкоинтенсивного электромагнитного излучения (сантиметрового диапазона) изучены гистологические особенности и морфометрические показатели надпочечников в периоде новорожденности и в половозрелом возрасте. Установлено, что воздействие электромагнитного излучения в эмбриофетальный период оказывает стимулирующее влияние на внутриутробное формирование надпочечников, с сохранением повышенной морфофункциональной активности в последующем онтогенезе.
Ключевые слова: электромагнитное излучение, надпочечники,
В настоящее время широкое распространение на производстве и в быту приборов и оборудования - излучателей низкоинтесивных электромагнитных волн увеличило значимость воздействия этого фактора на население. Считается доказанным, что электромагнитные поля обладают выраженным биологическим действием и могут вызывать существенные изменения в состоянии практически всех систем организма человека и других живых существ [3]. Особо высокую чувствительность к электромагнитным полям проявляют нервная, эндокринная и иммунная системы. Имеются единичные работы, свидетельствующие о неблагоприятном воздействии низкоинтенсивного ЭМИ на эмбриональное развитие (гибель куриных эмбрионов) [2]. Поэтому одним из актуальных вопросов является изучение пренатального влияния неблагоприятных факторов окружающей среды, к которым можно отнести такой фактор цивилизации как низкоинтенсивное электромагнитное излучение (ЭМИ) сантиметрового диапазона. Важное значение в поддержании гомеостаза и адаптации организма к внешним воздействиям имеют надпочечники.
Цель исследования
Изучить влияние низкоинтенсивного электромагнитного излучения сантиметрового диапазона, действующего на мать во время беременности, на морфофункциональное состояние надпочечников потомков в периоде новорожденности и в половозрелом возрасте.
Материалы и методы исследования
Эксперимент проведен на потомках 3-х месячных крыс популяции Вистар периода новорожденности и молодого половозрелого возраста. Их матери (взрослые самки основной группы) подвергалась воздействию низкоинтенсивного ЭМИ сантиметрового диапазона (1-10 см) с плотностью потока мощности до 3 мВт/см2 ежедневно по 4 часа в течение 1 месяца до беременности и в течение всего периода беременности. Для облучения животных использовался излучатель в виде рупора прямоугольной формы с площадью основания 875 см2 (излучатель высокочастотный генератор Г4-190-3/1, излу-
крысы
чающая антенна типа П-6-23А). Излучение энергии, выражаемое в плотности потока мощности в зоне, где находились экспериментальные животные, составляло менее 3 мВт/см2 (уровень, не превышающий теплового эффекта) [5]. Матери животных контрольной группы ежедневно по 4 часа в сутки выдерживались в камере, соответствующей по размерам камере прибора. Полученное потомство выводилось из эксперимента в периоде новорожденности (1й день) и в трехмесячном возрасте путем декапитации под легким эфирным наркозом.
Исследования были проведены согласно национальных «Загальних етичних принцишв експеримент1в на тваринах» (Украина, 2001), согласованных с положением «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, которые используются для экспериментальных и других научных целей» (Страсбург, 1985).
Морфологическое исследование надпочечников проведено согласно стандартной методике: фиксирование в формалине, спиртовая проводка, заливка в парафин и изготовление срезов. Использовались окраски срезов гематоксилином-эозином, галлоцианом по Эйнарсону на нуклеиновые кислоты. Полученные гистологические препараты изучались с помощью микроскопа «Olympus BX-41» (Япония) и «Axiostar-plus» Zeiss (Германия), с последующей морфо-метрией (площадь ядер клеток) с помощью программы Olympus DP-Soft (version 3:1).
Результаты и обсуждения
В периоде новорожденности надпочечники крысят контрольной группы гистологически имеют структуру, сходную описанной в литературе [1]. В надпочечниках основной группы крысят, внутриутробно подвергавшихся воздействию низкоинтенсивного ЭМИ, имеются признаки усиления формирования клубочковой и пучковой зон коры, в отличие от контрольной группы в меньшем количестве наблюдаются мелкоядерные клетки. Большее количество клеток морфофункционально более активны. При проведении кариометрии ядра клеток дефинитивной зоны оказались достоверно более крупными (рис. 1).
Актуальт проблемы сучасно! медицины
сч
ь 50 -, " 40 30 -20 -К 10 -Оп 0 4
Д.з.
М. в-во
Рис. 1. Площадь ядер эндокриноцитов надпочечников новорожденных крысят (мкм2); Д. з. - дефинитивная зона; М. в-во - мозговое вещество.
Мозговое вещество надпочечников основной группы более объемно, представлено активно функционирующими клеткам, в отличие от контрольной группы не имеющими крупных вакуолей в цитоплазме, а активно работающими на синтез и инкрецию моноаминов. Встречаются клетки, имеющие ядра с маргинацией хроматина, что является признаком апоптоза. Также в мозговом веществе основной группы наблюдаются полнокровные синусоиды, что отсутствует у животных контрольной группы и косвенно свидетельствует об активном выведении секрета. Сравнительный кариометрический анализ показал достоверное увеличение площади ядер нейроэндокриноцитов мозгового вещества над -почечников у крысят основной группы по сравнению с контрольной группой (рис. 1).
Основываясь на полученных данных можно предположить, что надпочечники новорожденных крысят, внутриутробно перенесших влияние низкоинтенсивного электромагнитного излучения, более развиты, находятся на более высоком морфофункциональном уровне.
У трехмесячных крыс-потомков, также как в периоде новорожденности, сохранились отличия по сравнению с контрольной группой. Кроме того, обнаруженные половые отличия морфо-функциональной активности пучковой зоны коры надпочечников у животных основной группы изменились по сравнению с таковыми в контрольной группе.
В основной группе подопытных животных, самцов и самок, пучковая зона коры надпочечников более многоклеточна, о чем свидетельствует достоверное увеличение количества ядер клеток в поле зрения (табл. 1). При окраске гематоксилином-эозином цитоплазма более эози-нофильная, что свидетельствует об активной продукции кортикостероидов, и мало вакуолизи-рована (т.е. имеется мало запасов холестерина) по сравнению с контрольной группой (рис. 2, 3, 4). Клетки эндотелия выглядят набухшими, т.е. активно выводят секрет. Микроскопически можно наблюдать как у самцов, так и у самок, клетки - с пикнотическим ядром, что предшествует цитолизу.
Рис. 2. Надпочечники трехмесячных крыс-потомков, пучковая зона (контрольная группа, самка). Ядра спонгиоцитов диффузногетерохромные, цитоплазма -преимущественно с прозрачными вакуолями. Окраска гематоксилином-эозином.
ш ш
шщт амдоВДМ
Рис. 3. Надпочечники трехмесячных крыс-потомков, пучковая зона (основная группа, самец). Увеличение размеров ядер, уменьшение вакуолей в цитоплазме, по сравнению с контрольной группой. Окраска гематоксилином-эозином .
Рис. 4. Надпочечники трехмесячных крыс-потомков, пучковая зона (основная группа, самка). Мелкосетчатая цитоплазма свидетельствует о сниженных запасах холестерина. Окраска гематоксилином-эозином.
Том 9, Выпуск 2
33
В1СНИК Украгнсъког медичног стожатологЬчног академш
Таблица 1
Морфометрические показатели клеточной популяции надпочечников трехмесячных крыс-потомков (пучковая зона), М±т
группы Количество клеток в поле зрения, 1800 мкм2 Площадь ядер клеток пучковой зоны надпочечников3
самцы самки самцы самки
Контрольная группа 15,1 ±0,5, п=50 14,5±0,5, п=50 19,7±0,5, п=80 20,8±0,3, п=80
Основная группа 22,6±1,2*, п=50 24,0±1,1*, п=50 24,4±0,8*, п=50 18,1±0,3*, п=50
Примечания: 1)3 - мкм ; 2) * р<0,001 - относительно контрольной группы.
У самцов в пучковой зоне коры надпочечников ядра спонгиоцитов выглядят более крупными, светлыми с просматриваемым ядрышком, цитоплазма с мелкими прозрачными вакуолями (рис. 3). Встречаются клетки с маргинацией хроматина в ядре, что характерно для развивающегося апоптоза. Кариометрически выявлено достоверное увеличение площади ядер спонгиоцитов у самцов основной группы по сравнению с контрольной группой (табл. 1).
У самок ядра спонгиоцитов овальной или слегка угловатой формы, эу- и гетерохромные (рис. 4). Во многих ядрах хорошо просматривается центрально или эксцентрично расположенные ядрышки, часто более крупного размера. Кариометрические измерения выявили достоверное уменьшение площади ядер спонгиоцитов у самок основной группы по сравнению с контрольной (табл. 1).
Из микроскопической картины и результатов кариометрических измерений можно сделать вывод, что пучковая зона коры надпочечников у животных основной группы находится на более высоком морфофункциональном уровне по сравнению с контрольной группой животных. У самцов наблюдаются гиперпластические и ги-
пертрофические изменения, у самок - гиперпластические изменения. Морфологическая картина подтверждается данными биохимических исследований: у животных этой группы выявлен достоверно более высокий уровень кортикосте-рона в сыворотке крови, у самцов в большей степени, чем у самок (данные опубликованы ранее) [4].
В мозговом веществе надпочечников животных основной группы по сравнению с контрольной группой наблюдается уменьшение количества запасных клеток. Активно работающие клетки имеют крупное эухромное ядро, цитоплазма менее вакуолизирована, что свидетельствует об активном синтезе и секреции катехо-ламинов. Кариометрически выявлено достоверное увеличение площади ядер нейроэндокрино-цитов у самцов и самок основной группы по сравнению с контролем (табл. 2), что совместно с результатами гистологических наблюдений трактуется как повышенная морфофункцио-нальная активность мозгового вещества надпочечников у взрослых потомков, внутриутробно испытавших воздействие низкоинтенсивного ЭМИ.
Таблица 2
Морфометрические показатели клеточной популяции надпочечников трехмесячных крыс-потомков (мозговое вещество),
М±т
группы Площадь ядер клеток3
самцы самки
Контрольная группа 17,5±0,9, п=50 17,9±0,5, п=50
Основная группа 20,9±0,8*, п=50 21,7±0,7*, п=50
Примечания: 1)3 - мкм2; 2) * р<0,001 - относительно контроль
Таким образом, полученные данные позволяют предположить, что внутриутробное воздействие ЭМИ оказывает стимулирующее влияние на формирование надпочечников и развитие их в течение дальнейшего онтогенеза.
Из литературных данных известно, что в процессе адаптации к различным срессорам повышаются функциональная мощность и эффективность стресс-организующих и стресс-лимитирующих систем. Это обусловлено формированием структурного следа в клетках указанных систем [6]. Потомки, внутриутробно испытавшие воздействие низкоинтенсивного ЭМИ, как выявлено в настоящем исследовании имеют более мощную стресс-организующую систему (пучковую зону коры надпочечников, продуцирующую кортикостерон и мозговое вещество, специализирующееся на выработке адреналина и норадреналина). Однозначная трактовка значения гипертрофии и гиперплазии пучковой зоны коры и мозгового вещества надпочечников
группы.
затруднительна: или данные особи имеют повышенную готовность к стрессу (с возможной гиперреакцией), или будет формироваться более «экономная» ответная реакция на стресс. Исследование морфо-функциональных изменений надпочечников в стрессовой ситуации у животных, пренатально перенесших влияние ЭМИ, поможет ответить на этот вопрос.
Выводы
1. Пренатальное влияние низкоинтенсивного ЭМИ оказывает стимулирующее влияние на внутриутробное формирование надпочечников.
2. Повышенная морфофункциональная активность надпочечников сохраняется в последующем онтогенезе.
3. Повышение морфофункциональной активности изучаемой зоны коры надпочечников у особей мужского пола реализуется путем гиперпластических и гипертрофических процессов, а у самок в коре надпочечников только гиперпла-
Актуальт проблеми сучасно! медицини
стические изменения, что указывает на особенно существенную активацию продукции кортико-стерона у животных мужского пола. '
Литература
1. Волкова О.В. Эмбриогенез и возрастная гистология внутренних органов человека./ О.В.Волкова, М.И.Пекарский- М. : Медицина, 1976. - 415 с.
2. Григорьев Ю.Г. Влияние электромагнитного поля сотово- 5. го телефона на куриные эмбрионы (к оценке опасности по критерию смертности) / Ю.Г.Григорьев // Рад. биол., 6. Радиоэкология - 2003 - T43, №5.- С.541-543.
3. Григорьев Ю.Г. Отдаленные последствия биологического действия электромагнитных полей / Ю.Г.Григорьев //
Реферат
ПРЕНАТАЛЫНАД1Я ЕЛЕКТРОМАГН1ТНОГО ВИПРОМ1НЮВАННЯ НА МОРФОФУНКЦЮНАЛЬНИЙ СТАН НАДНИРНИКОВИХ ЗАЛОЗ НОВОНАРОДЖЕНИХ ТА ДОРОСЛИХ НАЩАДК1В. Губша-Вакулик Г.1., Денисенко С.А.
Ключов1 слова: електромагытне випром1нювання, наднирников1 залози, щури.
В експеримент1 на щурах, як1 пренатально зазнали впливу низьшнтесивного електромагытного випромшювання (сантиметрового д1апазону), вивчеы пстолопчн1 особливост1 та морфометричы показники наднирникових залоз в nepiofli новонародженост1 та статевоТ зршостк Встановлено, що вплив електромагжтного випромЫювання в ембрюфетальний nepiofl призводить до сти-мулюючого ефекту на внутр1шньоутробне формування наднирникових залоз, 3i збер1ганням пщвищеноТ морфофункцмноТ акти-BHOCTi в наступному онтогенез!.
Summary
PRENATAL ACTION OF LOW INTENSIVE ELECTROMAGNETIC WAVES ON THE MORPHOFUNCTIONAL STATE OF ADRENAL
GLANDS AT THE NEWBORN AND ADULT POSTERITY
Gubina-Vakulik G.I., Denisenko S.A.
Keys words: electromagnetic wave, suprarenal glands, rats
Histological peculiarities and morphometric indexes of suprarenal glands at newborn and adult rats that prenatally had low intensive electromagnetic waves action were studied. The action of low intensive electromagnetic waves in the embrio fetal period stimulated influence on the intrauterine development of suprarenal glands. Increasing morphofunctional activity is saved in the further ontogenesis.
Радиац. биол. Радиоэкол. - 2000. - Т.40, № 2. - С.217-225.
Денисенко С.А. Особенности эндокринного статуса потомков от матерей, находившихся под влиянием электромагнитного излучения / С.А.Денисенко, Г.1. Губина-Вакулик // Матер. наук.-практ. конф. „Фундаментальна та кп1н1чна ендокринолопя: проблеми здобутки, перспекти-ви" (сьом1 Данилевсьи читання), Харив. - 2008. - С.51-52.
Пресман A.C. Электромагнитные поля и живая природа. - М.: Наука, 1968. - 287 с.
Пшенникова М.Г. Феномен стресса. Эмоциональный стресс и его роль в патологии // Пат. физиол. и экспе-рим. терапия. - 2001. - №4 - С.28-40.
УДК 615.21. + 616 - 092.9
ЕКСПЕРИМЕНТИ 3 ВИКОРИСТАННЯМ ЛАБ0РАТ0РНИХ ТВАРИН ЯК ПЕРЕДУМ0ВА ДЛЯ СТВ0РЕННЯ Н0ВИХ СТРЕСПР0ТЕКТ0Р1В
Цев'яткта. Т.О., Цев'яткта. Н.М.
Вищий державний навчальний заклад Украши «Украшська медична стоматолопчна академ1я», м. Полтава
Представлено огляд лтератури, присвячений використанню лабораторних тварин у xodi докл{тчного дoслiдження стреспротективног активнoстi фармакoлoгiчниx препаратiв. Показано, що дoслiди in vivo е неoбxiдними при вивчент стреспрoтектoрiв, оскшъки стрес - це за-гальна неспецифiчна реакщя оргатзму на будъ-який подразник, що реалiзуeтъся за участю централъног нервовог та ендокринног систем. Прoаналiзoванo вибiр лабораторних тварин, мoделi експерименталъног патологи, дозування та шляхи введення препаратiв, а також бюетичш питання, що стосуютъся даног проблеми.
лабораторн1 тварини, бюетика.
Навпъ пренатально перенесений i раннш пост-натальний стрес у майбутньому негативно позначаеться на стресостшкосп оргашзму i сощальнш поведшц1 [21, 36].
Пщсилення onipHOCTi до стресу може бути до-сягнуте за допомогою адаптац1| або за допомо-гою фармакопроф1лактики [20]. Осктьки стрес часто е непередбачуваним, велике значения мае не ттьки проф1лактика стрес-синдрому, а й лкування, спрямоване не зменшення негатив-них насл1дк1в впливу стресорних фактор1в.
Л1карськ1 препарати для проф1лактики стресу i зменшення його негативних насл1дк1в подтяють на три групи: 1. стреспротектори (послаблюють
Ключов1слова: стрес, стреспротектори, докпЫншдослщження,
Стрес визначають як неспециф1чний компонент ф1зюлопчних \ патолог1чних реакцш, що ха-рактеризують стан напруження, м1ру активацИ' систем гомеостазу [27]. Це сукупнють неспеци-ф1чних бюх1м1чних, ф1з1олог1чних та психолог1ч-них реакцш оргашзму, що виникае у вщповщь на вплив надзвичайного подразника [22]. Стрес завжди супроводжуе г1пок1нез1ю, асептичне за-палення, травму, оперативне втручання [16, 17, 34].
Стрес - це адаптацшна реакц1я, котра за пев-них умов може стати ланкою патогенезу бага-тьох захворювань, як1 пов'язан1 з порушеннями нейро-гуморальноТ регуляц1| та ¡мун1тету [28].
Том 9, Випуск 2
35
