CC BY
38
6. Kim Y. S. Superoxide reactivates nitric oxide-inhibited catalase / Y. S. Kim, S. Han // Biol. Chem. - 2000. - Vol. 381, №12. -P.1269-1271.
7. Laude K. NO produced by endothelial NO synthase is a mediator of delayed preconditioning-induced endothelial protection / K. Laude, J. Favre, C. Thuillez [et al.] // Am. J. Physiol. Heart. Circ. Physiol. - 2003. - Vol. 284, №6. - P. 2053-2060.
8. Louis J. Nitric Oxide, Second Edition: Biology and Pathobiology / J. Louis Ignarro eds. - [2nd ed.]. - N.Y.: Science Press, - 2009. - 845 p.
9. Pakdeechote P. Asiatic acid alleviates hemodynamic and metabolic alterations via restoring eNOS/iNOS expression, oxidative stress, and inflammation in diet-induced metabolic syndrome rats / P. Pakdeechote, S. Bunbupha, U. Kukongviriyapan [et al.] // Nutrients. - 2014. - Vol. 6, №1. - P. 355-370.
10. Roe N. D. Nitric oxide synthase uncoupling: a therapeutic target in cardiovascular diseases / N. D. Roe, J. Ren // Vascul. Pharmacol. - 2012. - Vol. 57, №5-6. - P. 168-172.
11. Takeuchi K. Role of endogenous nitric oxide (NO) and NO synthases in healing of indomethacin-induced intestinal ulcers in rats / K. Takeuchi, R. Hatazawa, M. Tanigami [et al.] // Life Sci. - 2007. - Vol. 80, №4. - P. 329-336.
12. Yamagishi S. Nitric oxide, a Janus-faced therapeutic target for diabetic microangiopathy - Friend or foe? / S. Yamagishi, T. Matsui // Pharmacol. Res. -2011. - Vol. 64, №3. - P. 187-194.
РОЛЬ NO-СИНТАЗ В МЕХАНИЗМАХ НАРУШЕНИЙ СВОБОДНОРАДИКАЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ В ТКАНЯХ ПАРОДОНТА И СЛЮННЫХ ЖЕЛЕЗ КРЫС В УСЛОВИЯХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО МЕТАБОЛИЧЕСКОГО СИНДРОМА Ляшенко Л. И., Елинская А. Н., Талаш В. В., Костенко В. А.
В эксперименте на 25 белых крысах исследована роль изоформ NO-синтазы (NOS) в механизмах нарушений свободнорадикальных процессов в тканях пародонта и поднижнечелюстных слюнных желез (СЖ) при моделировании метаболического синдрома (МС). Выявлено, что функциональная активность нейрональной NOS в этих условиях ограничивает активацию пероксидного окисления липидов (в тканях СЖ), снижение антиоксидантного (АО) потенциала (в тканях пародонта), однако уменьшает активность каталазы (в тканях пародонта и СЖ). Функциональная активность индуцибельной NOS способствует активации в тканях пародонта и СЖ свободнорадикальных процессов, снижает АО потенциал. Показано, что L-аргинин в условиях МС более эффективно восстанавливает АО процессы в тканях пародонта по сравнению со СЖ, что позволяет предполагать положительный эффект при его назначении в лекарственны формах для местного применения.
Ключевые слова: метаболический синдром, NO-синтазы, пародонт, слюнные железы.
Стаття надшшла 3.02.2014 р.
ROLE OF NO- SYNTHASE IN THE MECHANISMS OF FREE RADICAL PROCESSES IMPAIRMENT IN PERIODONTAL TISSUES AND SALIVARY GLANDS OF RATS UNDER MODELED METABOLIC
SYNDROME Ljashenko L. I., Yelinska A. M., Talash V. V., Kostenko V. O.
The role of NO-synthase isoforms in the mechanisms of free radical processes impairing in the tissues of periodontium and submandibular salivary gland (SG) under modeled metabolic syndrome (MS) was investigated in the experiment on 25 white rats. We have found out the functional activity of neuronal NOS in these conditions limits the activation of lipid peroxidation (in SG tissues) and the decrease of antioxidant (AO) potential (in periodontal tissues), but at the same time reduces the activity of catalase (in periodontal tissues and SG). Functional activity of inducible NO-synthase contributes to the activation of free radical processes in the periodontal tissues and SG the periodontal tissues and SG, reduces AO potential. It has been shown that L-arginine under the conditions of MS more effectively restores AO processes in periodontal tissues compared with those in SG tissues, that suggests a positive effect produced by its application in dosage forms for topical administration.
Key words: metabolic syndrome, NO-synthase, periodontium, salivary glands.
Рецензент Непорада К.С.
УДК 616.379-008.64-092.9
СТРУКТУРНА ПЕРЕБУДОВА ПАНКРЕАТИЧНИХ ОСТР1ВЦ1В ЩУР1В НА 14 ДОБУ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ЦУКРОВОГО Д1АБЕТУ
Вивчення змш в будовi панкреатичних острiвцiв у щурiв 24-мюячного вку на раншх етапах розвитку експериментального цукрового дiабету показало, що загальна юльюсть клтн в !х складi зменшуеться на 30% та становить 92,6±1,84, в основному це вщбуваеться за рахунок В-кл^нн, юльюсть яких зменшуеться на 38%. Пристосувальш реакцп характеризувалися функщональною перебудовою кйтинних елеменив для забезпечення потреб оргашзму в шсулш. Реакщя елеменив гемомкроциркуляторного русла на розвиток в органiзмi щурiв цукрового дiабету проявлялась спазмом артерюл, пре капiлярiв та капiлярiв та незначним розширенням просв^у посткапiлярiв та венул. В мкросудннах острiвцiв спостеркаються явища запустшня, набряк периваскулярно! сполучно! тканини, що проявляеться зниженням И оптично! щшьност та розшаруванням колагенових волокон.
Ключов! слова: шдшлункова залоза , гемомкроциркуляторне русло, панкреатичний остр1вець.
ВООЗ визнала цукровий д1абет (ЦД) нешфекщйною етдишею 21 столггтя. В економ1чно розвинених кра!нах свгту хворих на ЦД - 4 - 6 % населения. За прогнозами ВООЗ, до 2030 року !х кшькють у свт може сягнути 552 млн. Тож ЦД визнано прюригетом для нацюнальних систем охорони
©MicbKie В.А., 2014
142
здоров'я Bcix без винятку краш свпу [5, 8]. За даними Центру медично1 статистики, станом на 1 «чня поточного року в нашiй краш загальна кiлькiсть хворих на цукровий дiабет становить 1,18 млн oci6, у тому числi 7666 дней вiком до 18 рокiв. Загальна кшькють хворих на цукровий дiабет I та II типу, ям приймають препарати iнсулiну, становить 185 978 оаб (15,7%), у тому чи^ 7546 дiтей вiком до 18 рошв (98,4%). Постановою Кабшету Мiнiстрiв Украши вщ 19.08.2009 р. № 877 «Про затвердження Державно1 ц1льово1 програми «Цукровий дiабет» на 2009-2013 рр.» визначенi шляхи розв'язання uieï проблеми.
У доступнiй нам лiтературi данi про будову панкреатичних острiвцiв пiдшлунковоï залози недостатнi i часто суперечливi, а порушення функци ï^ i е причиною виникнення ЦД I-типу [2, 6].
Метою роботи було визначити особливосп структурноï органiзацiï острiвцевого апарату пiдшлунковоï залози щурiв 24-мюячного вiку на раншх етапах розвитку експериментального цукрового дiабету.
Матерiал та методи досл1дження. Робота виконана на 20 бiлих щурах - самцях лiнiï Wistar масою 340-420 г. 24-мюячного вiку, що утримувались в стандартних умовах вiварiю з дотриманням всiх прийнятих правил. Для проведення експерименту тварин було подшено на двi групи: перша - im^^rn (6 тварин), друга - експериментальна (14 тварин), у яких моделювали експериментальний ЦД [1, 4] iз дослiдженням структури та ланок ГМЦР ПО на 2-й, тиждень експерименту, iз них 4 тварини послужили контролем. Ультраструктурнi особливосп панкреатичних острiвцiв (ПО) вивчали тд електронним мiкроскопом ПЭМ-125 К з прискорюючою напругою 75 кВ. Мшрофотографування препаратiв здiйснювали на тринокулярному мшроскот МС 300 (ТХР) з тдключеною Digital camera for microscope DCM 900 за допомогою програмного забезпечення Scope Photo.
Морфометрiю здiйснювали на мшропрепаратах за допомогою програми "Bio Vision 4" в автоматичному або ручному режимi iз врахуванням збшьшень об'ект!в. Структурнi змiни на кожному етат дослiдження аналiзували в 50 полях зору на площi 0,1 мм2 ПО. Отримат данi ощнювали за параметричними та непараметричними статистичними методами.
Результати дослiдження та ïx обговорення. Встановлено, що ендокринна частина п1дшлунково1' залози 24-мюячних щурiв-самцiв лш1' Вiстар представлена ПО, як утворюються скупченням клiтин, оточених тонкими прошарками сполучно1' тканини, що вiдмежовують 1'х вiд екзокринно1' частини залози. Там ос^вщ мають переважно овальну або округлу форму та нерiвнi контури, середня кiлькiсть панкреатичних острiвцiв на 1 мм2 паренхiми складае (9,98± 0,35), а 1'х дiаметр у тварин ще1' вiковоï групи дорiвнюе (96,9±2,23) мкм, площа складае (11867,84±658,25) мкм2.
Панкреатичнi острiвцi складаються з ендокринних клiтин, як на гютолопчних препаратах виглядають свiтлими на xni темноï екзокринноï паренхiми. У цитоплазмi ендокринних клiтин е добре розвинений бiлок-синтезуючий апарат до складу якого входять: комплекс Гольджi, гранулярна ендоплазматична сiтка та секреторнi гранули. За властивостями останнiх ендокриннi клiтини подшяють на чотири основних рiзновиди: В-клгтини, А-клiтини, Д-клiтини, РР-клiтини.
Основну масу ПО у щурiв цього вiку складають В-клiтини, яких нараховуеться 94,6±1,68 на 0,1 мм2 (69,4 %). Вони здебшьшого розташовуються у цен^ ПО, оточуючи по ходу кровоносн судини. Цi клiтини мають полтенальну форму i е бiльш темними порiвняно з iншими ендокриноцитами (рис. 1). На ультраструктурному рiвнi в цигоплазмi В-клiтин мiстяться численнi секреторн гранули (СГ), як складаються з помiрноï електронно-оптичноï щiльностi матрикса, мембрани та широкого свгтлого тдмембранного обвдка. Крiм того, матрикс гранули розмщений дещо ексцентрично. Такi гранули за особливютю структурноï будови ми називатимемо в подальшому секреторнi гранули В-типу (рис. 1)
A-клiтини становлять 14,25 ввд загальноï ктькосп ендокринних клгтин ПО (18,6±0,41) на 0,1 мм2 i локалiзуються, як правило, по перифери. Розмiри хх меншi, шж у В-клiтин, а ядра бiднiшi на гетеро-хроматин. На ультраструктурному рiвнi у А-клiтинах спостерiгаються ознаки вiкових дистрофiчних змiн, як характеризуються карiорексисом, вакуолiзацiею цитоплазми, збтьшенням ктькосп лiзосом та аутофагосом, лiпiдних крапель i мультивезикулярних ттець. Д-клiтин в ос^вцях щурiв 24-мюячного вiку нараховуеться (7,4±0,24) на 0,1 мм2, вони мають зiрчасту форму та розмщуються, переважно, на периферiï острiвця, хоча можуть зустрiчатись i пом1ж В-клгтинами. РР-клiтини мають полiгональну форму, розмщуються, переважно, на периферiï острiвця пом1ж А-клiтинами. Цi клiтини характеризуються добре розвиненою гранулярною ендоплазматичною сiткою та дрiбними СГ, розташованими вздовж плазмолеми. Середня к1льк1сть цих клiтин в ПО складае (10,4±0,29 на 0,1 мм2, тобто, 7,9% вiд загально! к1лькост1 клiтин острiвця).
Кровопостачання ПО ПЗ щурiв здiйснюеться iз стльних з екзокринною частиною джерел. Артерюли з середнiм значенням дiаметру (20,5±0,29) мкм беруть початок вiд артерш i розташовуються в прошарках сполучноï тканини навколо острiвцiв. Розгалужуючись, вони формують прекап1ляри. Вивчаючи серiйнi натвтонш зрiзи ПО ПЗ щурiв 24-мюячного вiку, ми вiдмiтили, що судини, за морфолопчними ознаками вiднесенi нами до прекапiлярiв, формують вiдкритi та закрип петлi, як1 оточують острiвцi i дають початок капiлярам, ям лежать помiж ендокриноцитами, анастомозують мiж собою i утворюють кап1лярну сгтку.
Просвгг прекатлярГв е нерiвномiрним, !х звуження чергуються iз розширеними дiлянками, а середнш дiаметр складае (9,2±0,15) мкм. Дiаметр капiлярiв дорiвнюе (4,9±0,52) мкм. Катляри, зливаючись, формують посткапiляри дiаметром (11,6±0,15) мкм, як виходять з помiж ендокриноципв i об'еднавшись, утворюють венули дiаметром (32,6±0,40) мкм, що розташовуються поряд з артерiолами у прошарках сполучно! тканини навколо панкреатичних острГвщв. Нами встановлений кореляцiйний зв'язок мiж площею ПО та кiлькiстю судин на 0,1 мм2 !х площi гк=0,9; р=0,037. Капiляри ПО ввдносяться до вiсцерального типу i вистеляються фенестрованими ендотелiоцитами, якi лежать на нерГвномГрно! товщини базальнiй мембранi. 1х люменальна поверхня формуе нечисленнi широк! вип'ячування в просвiт судин (рис. 2). До капiлярiв прилягають секреторн компартменти ендокриноцитiв, що мютять велику кшькють гранул, спостерiгаються ознаки екзоцитозу.
Вже на 14 добу ввд початку моделювання експериментального ЦД середня кшькють ПО на 1 мм2 порГвняно з контролем зменшуеться майже в 9 разiв i становить (1,17±0,19), зменшуеться i площа ПО до (4926,56±347,24) мкм2 (р<0,001). В цитоплазмi клгтин, як! переважно мютять гранули В-типу спотерiгаеться !х полГморфГзм - рГзною е оптична щшьнюь матриксу, багато порожшх, визначаються дшянки злиття гранул секреторного матерГалу, який розташовуеться в цитоплазм! хаотично, концентращ! бшя поверхн обернено! до мшросудин не визначаеться. В бшьшосп В-клггин спостерГгаються виражеш деструктивн змши аж до руйнування плазмолеми цих клгтин, а !х кшькють зменшуеться до (59,1±0,89 р<0,005) (рис. 3).
Електронно-мшроскотчно серед острГвцевих клгтин виявляються поодинок клггини з «темною» Г «свгтлою» цитоплазмою, що мютять рГзного розмГру секреторш гранули переважно В-типу, як мютять матрикс рГзно! оптично! щщьносп. МГж ними визначаеться невелика кшькють мггохондрш. Форма ядер В-клггин округла, чггкий перинуклеарний простр визначаеться майже протягом всього периметру ядер «темних» клгтин Г оточуе весь периметр ядер «свгглих», кшькють конденсованого хроматину переважае над деконденсованим.
Кшькють гранул секреторного матерГалу значна. Серед них визначаються нормально! будови, але спостерГгаються також порожш, з блвдими центрами як нормально! величини, так Г зменшених розмГрГв. ОкремГ зливаються, утворюючи вакуоль Кшькють А-клггин не значно зростае, а кшькють РР-клгтин зменшуеься до (8,2±0,17 р<0,001). Млжклггинш щшини вузыа, подекуди не виявляються.
Рис. 1. Субмкроскошчний стан В-кл1тини панкреатичного остр1вця у штактно! тварин 24-мюячного вку. 36. х 16000:1- ядро. 2- комплекс Гольджи 3- СГ.
Рис. 3. Ультраструктура панкреатичного остр1вця щура 24-мюячного вку через 2 тижш шсля моделювання ЦД. Зб. х 8 000. 1- руйнування плазмолеми; 2- секреторш В-гранули; 3- злипя гранул; 4- мпохоцдрп.
Рис. 2. Ультраструктура кашляра фенестрованого типу в склад! остр1вця шдшлунково! залози щура 24-мюячного вку. Зб. х 8000. 1- В-кл1тина; 2- ядро; 3- секреторш гранули; 4-гемокашляр фенестрованого типу.
Рис. 4. Субмкроскошчш змши кашляр1в ПО через 2 тижш вщ початку моделювання ЦД. Зб. х 9600. - ядро темного ендотелюцита, 2 -цитоплазма темного ендотелюцита, 3 - цитоплазма св1тлого ендотелюцита, 4 - фенестри.
Особливютю змш судин ГМЦР ПО ПЗ тварин ще! вшово! групи в цей термш е: зменшення просвгту артерюл до (20,3±0,54)мкм2, прекап1ляр1в до (8,7±0,07) мкм2, кап1ляр1в до (4,6±0,34) мкм2, та збiльшеиия просвгту посткап1ляр1в та венул ввдповвдда до (10,9±0,12) та (36,8±1,45) мкм2 ввдповщда.
Л1мфоцити в навколосудиннш сполучиiй ткаиииi не визначаються. В мiкросудииах острiвцiв спостерiгаються явища запустiиия, набряк периваскулярда! сполучно! тканини, що проявляеться зниженням !! оптично! щiльиостi та розшаруванням колагенових волокон.
Цитоплазма ендотелiальних клiтии утворюе "вервичкоподiбнi" дiляики за рахунок иаявиостi велико! кшькосп фенестр, i, поряд з цим, потовщення з виростами на люменальнш поверхиi, окрiм того чгтко визначаються свiтлi i темиi ендотелюцити (рис. 4). Базальт мембрана потовщена, без чiтких меж, мiсцями оголена.
Змiни в будовi панкреатичних на 14 добу переб^у експериментального цукрового дiабету характеризуеться зменшенням площi та кшькосп острiвцiв за рахунок втрати В-клiтии. Змiии гемомiкроциркуляториого русла проявляються спазмом артерiальио! частини, та дилатащею венозно! його складово!.
Перспективи подальших дослiджень. Вiковi особливостi nеребiгу ЦД потребують комплексного тдходу. Тому в наших подальших дождженнях, ми намагатимемось дождити реакцт панкреатичних острiвкiв на перебк експериментального дiабету в шших онтогенетичних групах. Крiм того передбачаеться вивчення острiвцевого апарату ПЗ при використант фармакологiчноl i не фармакологiчноl корекцй.
1. А.с. на рацiоналiзаторську пропозищю. Cnoci6 моделювання цукрового дiабету в експеримент / В.А.Левицький, О.Я.Жураювська, В.А.Мюьюв. - № 1/2585; подано15.01.09; визн. рац. 12.02.09.
2. Боровкова О. С. Питання патогенезу дiабетичних ангюпатш / О.С. Боровкова, А. Г. 1фтодш // Буковинський медичний вюник. - 2006. - Т. 10. - № 2. - С. 132-135.
3. Гагарин В. И. Сахарный диабет и его поздние осложнения // В. И. Гагарин, Л. А. Сыдыкова // Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. - 2010. - № 11. - С. 95-96.
4. Пат. № 62966. Украша, МПК 51 А 61 В 10/00. Споаб моделювання цукрового дiабету 1-го типу у тварин рiзного вку / В.А. Левицький, О.Я. Жураювська, В.А. Мюьюв, Л.М. Заяць, Р.Б. Петрiв, Ю.М. Якимiв, Б.М. Ющук, Р.З. Гнатюк; заявка № u 201101566; заявл. 11.02.2011; опубл. 20.09.2011, Бюл. № 18. - 6 с.
5. Тронько М.Д. Етдемюлопя цукрового дiабету в Укра1ш / М. Д. Тронько, А. Д. Чернобров // - Здоров'я Украши. - 2005, №18, 15 с.
6. Inge A. M. van den Oever Endothelial Dysfunction, Inflammation, and Apoptosis in Diabetes Mellitus / Inge A. M. van den Oever, Hennie G. Raterman, Mike T. Nurmohamed// Mediators of Inflammation. - 2010. - № 2010. - P. 115-130.
7. Prazny M. Screening for associated autoimmunity in type 1 diabetes mellitus with respect to diabetes control / M. Prazny, J. Skrha, Z. Limanova [et al.] // Physiol. Res. - 2005. - № 54. - P. 41-48.
8. Peschke E. "Classical" and "new" diabetogens-comparison of their effects on isolated rat pancreatic islets in vitro / E. Peschke // -Cell Mol Life Sci. - 2007, Vol.57 (1).- 156-164.
СТРУКТУРНАЯ ПЕРЕСТРОЙКА панкреатических ОСТРОВКОВ КРЫС НА 14 СУТКИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО САХАРНОГО ДИАБЕТА Миськив В. А.
Изучение изменений в строении панкреатических островков у крыс 24- месячного возраста на ранних этапах развития экспериментального сахарного диабета показало, что общее количество клеток в их составе уменьшается на 30 % и составляет 92,6 ± 1,84, в основном это происходит за счет В- клеток, количество которых уменьшается на 38 %. Приспособительные реакции характеризовались функциональной перестройкой клеточных элементов для обеспечения потребностей организма в инсулине. Реакция элементов гемомикроциркуляторного русла на развитие в организме крыс сахарного диабета проявлялась спазмом артериол, прекапилляров и капилляров и незначительным расширением просвета посткапилляров и венул. В микрососудах островков наблюдаются явления запустения, отек периваскулярной соединительной ткани, проявляющееся снижением ее оптической плотности и расслоением коллагеновых волокон.
Ключевые слова: поджелудочная железа, гемомикроциркуляторное русло, панкреатический островок.
Стаття надшшла 11.03.2014 р.
STRUCTURAL ALTERATION OF RAT's PANCREATIC ISLETS ON THE 14 DAYS OF EXPERIMENTAL DIABETES Miskiv V. A.
Study of changes in the structure of pancreatic islets in rats 24 months of age in the early stages of experimental diabetes showed that the total number of cells in the structure on reduced by 30 % and is 92,6 ± 1,84, mostly is due to B cells, the amount of which is reduced by 38%. Adaptive response characterized by functional reorganization of cellular elements to meet the needs of the body to insulin . Reaction items blood vessels for the development of diabetes in rats manifested by spasm of arterioles, capillaries and precapillaries and small lumen expansion postcapillaries and venules. In microvessels of islets observed phenomena desolation , swelling of perivascular connective tissue, which shows a decrease of optical density stratification and collagen fibers.
Key words: pancreas, blood vessels, pancreatic
islet.
Рецензент Гасюк А. П.
