CC BY
11
© Кулщька М. I.
УДК 611.611-091.8-02:616.367-005.3]-092.9 Кул'щька М. I.
СТРУКТУРН1 ЗМ1НИ НИРОК В ЩУР1В У В1ДДАЛЕН1 ПЕР1ОДИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ХОЛЕСТАЗУ
ДВНЗ «Тернопшьський державний медичний унiверситет iMeHi I. Я. Горбачевського МОЗ Укра'Гни» (м. Тернопiль)
Дана робота е фрагментом планово! науково-до-слщно! роботи кафедри медично! бiохiмiI, клЫко-ла-бораторно! дiагностики, загально! гiгiени та екологп, фармацевтично! хiмi!, медично! бюлоги Тернопть-ського державного медичного уыверситету iменi I. Я. Горбачевського «Бiохiмiчнi механiзми токсичностi наночастинок рiзно! природи та шших антропоген-них i бiогенних токсикантiв в бiологiчних системах», № державно! реестраци 0112и000542.
Вступ. З кожним новим десятилiттям у свт вщ-мiчаеться значне зростання ктькост хворих iз го-стрими й хроычними захворюваннями нирок, що пов'язанi з патологiею печiнки i жовчних шляхiв та виникненням ряду ускладнень в iнших органах та порушенням при цьому обмiнних процеЫв. У таких пацiентiв на початку патолопчного процесу в печiнцi функцюнальы змiни у нирках в подальшому можуть закiнчитися морфологiчними змiнами [2,3]. У ба-гатьох наукових працях вказан захворювання, при яких одночасно уражаються печiнка i нирки - ор-гани, що функцiонально нерозривно пов'язан мiж собою: вродженi порушення, метаболiчнi, систем-нi захворювання, Ытоксикацп, iнфекцi!, операцi! на жовчевивiдних шляхах, травми печшки тощо [2-5,79]. Сгупшь ушкодження печiнки i нирок при дм рiзних чинникiв рiзний. Прогноз визначаеться широким дiапазоном варiабельностi, пiсля виключення пер-винних та вторинних захворювань нирок при патологи печшки з нирковими симптомами найбтьш вiрогiдним е дiагноз гепаторенального синдрому [25,7,10,11,13]. Гепаторенальний синдром - це важка функцюнальна гостра ниркова недостатнють у хворих, як мають виражену печiнкову недостатнють в результат гострого чи хроычного захворювання пе-чiнки, при одночаснм вiдсутностi iншо! причини нир-ково! недостатностi (хронiчнi захворювання нирок, прийом нефротоксичних препара^в) [4,5,8,13]. Патогенез ураження нирок при захворюваннях печшки складний i на сьогоднi не достатньо вивчений, а тому без бтьш повно! картини механiзмiв розвитку цього синдрому неможливе формування шформатив-них дiагностичних пiдходiв i успшно! терапевтично! стратегi!. Тому актуальним е комплексне вивчення змш структурних компонен^в нирки в умовах холес-тазу, що потребуе експериментальних до^джень.
Метою роботи було встановити перебудову структурних компонен^в нирки щурiв у вщдалеы пе-рiоди експериментального холестазу.
Об'ект i методи досл1дження. Досл1дження ви-конано на 30 статевозр1лих безпородних бтих щу-рах-самцях з масою т1ла 180-190 г, як1 утримувались у стандартних умовах в1вар1ю. Експериментальний холестаз у щур1в моделювали, накладаючи подвй ну л1гатуру на сптьну жовчну протоку з наступним II переЫченням. Контролем слугували псевдооперо-ван1 тварини. Евтаназ1ю щур1в зд1йснювали шляхом кровопускання за умов тюпенталового наркозу на 28 добу вщ початку дослщу.
Вс1 мантуляцп з експериментальними тварина-ми проводили 1з дотриманням правил вщповщно до «Свропейсько'| конвенци про захист хребетних тва-рин, що використовуються для досл1дних та шших наукових ц1лей» [12] та «Науково-практичних реко-мендац1й з утримання лабораторних тварин та роботи з ними» [6].
Для гютолопчних дослщжень матер1ал забирали у попередньо зважених тварин. Зразу ж пюля ви-далення нирки II зважували i вир1зали 1з середньо'| частини органу шматочки для мiкроскопiчного до-слiдження. Матерiал фiксували протягом 2-3 тижыв в 10% розчинi нейтрального формалшу з триразо-вою змшою фiксатора, потiм зневоднювали в спиртах зростаючо! концентрацiI i заливали у парафiновi блоки. Зрiзи товщиною 5-6 мкм, забарвленi гема-токсилш-еозином, дослiджували у свiтлооптичному мiкроскопi i документували. Для об'eктивноI характеристики адаптацмних та деструктивних змiн стану ниркових ттець та звивистих каналь^в проводили Iх морфометрiю, яка за останн десятилiття набула широкого застосування в медико-бюлопчних досл^ дженнях, що створюють можливiсть отримати кть-юсну характеристику фiзiологiчних та патологiчних процеЫв. При морфометрiI нирки дотримувалися методичних пiдходiв та правил Г. Г. Автандтова [1]. Дослiдження проводили, використовуючи систему вiзуального аналiзу гiстологiчних препара^в. Зо-браження на монiтор комп'ютера виводили з мiкро-скопу ЛОМО Биолам И за допомогою вщеокамери Vision CCD Camera i програми InterVideoWinDVR.
В межах кiрковоI речовини нирки оцшювали площi ниркових ттець, судинних клубочюв та капсул ниркових ттець нефроыв, площi та дiаметри ниркових канальцiв, Iх кгмтин та ядер. Отриманий в результат експерименту цифровий матерiал був система-тизований та оброблений за допомогою методiв варiацiйноI статистики iз використанням програми «Statsoft STATISTICA».
см ¡ас
12000
10000
8000
6000
4000
2000
Результати дослщжень та Тх обго-ворення. Пстолопчний аналiз встановив, що структура основних елемен^в нефро-на контрольних тварин була звичайною.
Через 28 дшв пiсля моделювання екс-периментального холестазу встановле-но, що змЫи вiдбувались як у кiрковому шар^ так i в мозковому шарi нирки. Площа ниркового тiльця зменшувалась на 18,8% (р<0,05) як за рахунок зменшення площi ниркового клубочка на 10,8% (р<0,05), так i за рахунок зменшення площi просвiту капсули на 33,6% (р<0,05) (рис. 1). При цьому кровонаповнення судин знижува-лось (рис. 2), а еттелюцити зазнавали незначних змЫ у виглядi слабкоТ дис-трофií.
Строма мозковоТ речовини вiзуалiзу-валась слабо, мало мюце нерiвномiрне кровонаповнення судин переважно венозного типу (рис. 3). Порушення кровонаповнення рiзко знижувало трофку тканини i це вщображалось на структур-них змшах епiтелiю. Висота епiтелiоцитiв зменшувалась на 14,3% (р<0,05), в основному за рахунок порушення структурноТ оргашзацп клiтин, переважно розширення на 14,4% (р<0,05), цитоплазма ставала зернистою, окремi ядра клiтин змiнювали свою ло-калiзацiю, контакти мiж ними залишались частково порушеними. Площа переважноТ бiльшостi ядер кт-тин зростала на 51,5% (р<0,001), що свщчить про посилення регенераторноТ активностi еттелюци^в.
Площа просвiтiв проксимальних канальцiв зменшувалась на 62,2% (р<0,05) (рис. 2). Окремi iз них мютили фiбринозний ексудат (рис. 2). В просв^ах окремих канальцiв вiзуалiзувались поодинок злу-щенi епiтелiоцити.
В дистальних звивистих канальцях спосте-рiгалось рiзке зростання Тх просвiтiв в 4,1 рази (р<0,001), переважно за рахунок розвитку дистро-фiчних змiн епiтелiоцитiв, як виникали внаслiдок
Я Площа ниркового
Т1ЛЬЦЯ
0 Площа судинного клубочка
ЕЗ Площа капсули
Контроль Холестаз
Рис. 1. Морфометричний анал*з компонент клубочка нирки при експериментальному холестазi.
- р<0,05 - рiзниця достовiрна вiдносно контрольно'!' групи тварин.
Прим1тка:
порушеноТ трофiки. Зменшення розмiрiв та форм еттелюци^в та незначна гiпертрофiя ядер клiтин через 28 дiб експерименту свiдчить про вираженi структуры змЫи та посиленi процеси пролiферацiТ, а також порушення регенерацiТ еттелю, що буде вi-дображатись i функцiональними порушеннями.
Висновок.
Таким чином, при експериментальному холес-тазi у вщдалеш перiоди в нирках розвиваються переважно застiйнi явища, якi призводять до порушення структурноТ оргашзацп епiтелiального компоненту.
Перспективи подальших дослiджень. До^-дження стану уах компонентiв нефрону допоможуть обфунтувати патоморфогенез патолопй нирки при експериментальному холестазу що потрiбно врахо-вувати при дiагностицi, корекцiТ, профiлактицi даноТ патологи та прогнозуванш ТТ наслiдкiв.
Рис. 2. Знижене кровонаповнення судин клубочюв нирки щура з експериментальним холестазом. Забарвлення гематоксилшом та еозином. х 100
Рис. 3. Нерiвномiрне кровонаповнення судин переважно венозного типу нирки щура з експериментальним холестазом. Забарвлення гематоксилшом та еозином. Ч 100.
Л^ература
1. Автандилов Г. Г. Основы количественной патологической анатомии / Г. Г. Автандилов - М.: Медицина, 2002. - 240 с.
2. Абрагамович О. О. Гепаторенальний синдром: особливост патогенезу, дiагностики, клЫчного переб^у та лiкування /
О. О. Абрагамович, М. О. Абрагамович // Львiвський медичний часопис. - Л., 2011. - Т. 17, № 2. - С.107-113.
3. Белявський В. В. Патогенез гепаторенального синдрому / В. В. Белявський, Ю. 6. Роговий // Буковинський медичний
вюник - 2010, Т. 14, № 3 (55). - С. 119-123.
4. Гепаторенальний синдром в практиц амейного лкаря (критерп дiагнозу та лкування) / В. М. Савченко, 6. Я. Нколенко,
О. В. Сокруто, К. В. Вовк // Вюник Харювського нацюнального ушверситету iменi В. Н. Каразша. - 2009. - № 855, Серiя Медицина. - Вип. 17. - С. 63-72.
5. Мамаев С. Н. Гепаторенальный синдром 1-го и 2-го типа: современное состояние проблемы / С. Н. Мамаев, А. М. Каримо-
ва // Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. - 2008. - Т. 18, № 6. - С. 4-14.
6. Науково-практичн рекомендацп з утримання лабораторних тварин та роботи з ними / Ю. М. Кожем'якш, О. С. Хро-
мов, М. А. Фтоненко, Г. А. Сайфетдшова - Ки'|'в: Авщена, 2002. - 156 с.
7. Патогенетичш аспекти гепаторенального синдрому / М. I. Кулщька, Д. Б. Миронюк, I. Я. Криницька, О. З. Яремчук // Медична
та клЫчна хiмiя. - 2015. - Т. 17, № 1 (62). - С. 114-120.
8. Русин В. I. Особливост формування ендотоксемп та застосування детоксикацмноУ терапп у хворих з хрошчною печшковою
недостатнютю, ускладненою гепаторенальним синдромом / В. I. Русин, Н. М. Маляр // Екпериментальна i кл^чна медицина - 2009, № 4. - С. 88-90.
9. Стан системи кровооб^у у хворих на дифузш ураження печшки: огляд сучасно'' лп"ератури та опис власного клЫчного ви-
падку / О. О. Абрагамович, М. Л. Коцовська, М. О. Абрагамович, У. О. Абрагамович // Acta Medica Leopoliensia. - 2011. -№ 3. - С. 114-125.
10. Accumulation of symmetric dimethylarginine in hepatorenal syndrome / P. Lunch, M. D. Mauricio, J. M. Vila, G. Segarra, P. Medina, J. A. Del Olmo, J. M. Rodrigo, M. A. Serra // Exp. Biol. Med. - 2006. - Vol. 231. - P. 70-75.
11. Arroyo V. Review article: hepatorenal syndrome - how to assess response to treatment and nonpharmacological therapy / V. Arroyo // Aliment. Pharmacol. Ther. - 2008. - Vol. 20 (Suppl. 3). - Р. 49-54.
12. European convention for the protection of vertebrate animals used for experimental and other scientific purposes. - Council of Europe, Strasbourg, 1986. - 56 p.
13. Hepatorenal Syndrome: Pathophysiology and Management / H. M. Wadei, M. L. Mai, N. Ahsan, T. A. Gonwa // Clin. J. Am. Soc. Nephrol. - 2006. - Vol. 1. - P. 1066-1079.
УДК 611.611-091.8-02:616.367-005.3]-092.9
СТРУКТУРН1 ЗМ1НИ НИРОК В ЩУР1В У В1ДДАЛЕН1 ПЕР1ОДИ ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ХОЛЕСТАЗУ
Кулщька М. I.
Резюме. В експеримент на безпородних бтих щурах-самцях вивчали змши структурних компонен^в нирки щурiв у ввален перюди експериментального холестазу. Встановлено, що через 28 дiб вщ початку дослщу вщбуваеться структурна перебудова епггелюци^в як у проксимальних так i в дистальних канальцях iз переважанням змш в останых.
Ключовi слова: нирка, експериментальний холестаз, морфолопчы змши.
УДК 611.611-091.8-02:616.367-005.3]-092.9
СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЧЕК У КРЫС В ОТДАЛЕННЫЕ ПЕРИОДЫ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ХОЛЕСТАЗА
Кулицкая М. И.
Резюме. В эксперименте на беспородных белых крысах-самцах изучали изменения структурных компонентов почки крыс в отдаленные периоды экспериментального холестаза. Установлено, что через 28 суток от начала опыта происходит структурная перестройка эпителиоцитов, как в проксимальних, так и в дисталь-ных канальцах с преобладанием изменений в последних.
Ключевые слова: почка, экспериментальный холестаз, морфологические изменения.
UDC 611.611-091.8-02:616.367-005.3]-092.9
KIDNEY STRUCTURAL CHANGES IN RATS WITH UNDERLYING EXPERIMENTAL LONG TERM CHOLESTASIS
Kulitska M. I.
Abstract. Lately the world faces a significant increase of acute and chronic kidney disease incidence related to hepatic and biliary disorders, and other organs complications, and thus metabolic processes derangement. Kidney damage pathogenesis with underlying liver diseases is complicated and not studied reasonably for the moment. So, informative diagnostic approaches and successful therapeutic strategy is impossible without a complete picture of this syndrome mechanisms. That is why a comprehensive study of kidney structural changes in presence of cholestasis needs urgent experimental studies.
The aim of the research was to define kidney structural change in rats with underlying experimental long term cholestasis.
Cholestasis was simulated in 30 mature male rats, 180-190 g of weight, by applying double ligature to choledo-chous duct with its further junction. In control group there were pseudo-operated animals. Euthanasia to the rats
was administered by depletion under thiopental anesthesia in 28 days from the experiment beginning. All manipulations for experimental animals were carried out due to the bioethical principles.
For histologic study, slices were cut from the middle of a kidney and treated due to common methods. Renal cells, glomerula of the renal corpuscle and nephron renal cell capsules size, size and diameter of renal tubules, their cells and nuclei were estimated within a renal cortex. The results of the experiment were systematized and processed with variation statistics methods by means of program Statsoft STATISTICA.
The nephron structural elements in control animals were normal due to histologic study.
In 28 days after experimental cholestasis simulation it was found out that changes occurred in renal cortex and in renal medullary area. The size of renal corpuscles decreased due to reducing of renal medullary tuft and capsular teeth sizes. Furthermore, vessels blood filling was decreased and epithelial cells were fractionally changed manifesting as slight degeneration.
Medullary substance stroma was poorly observed, there was diffuse vessel blood filling, mostly venous. Blood filling disturbance severely decreased tissue trophic and this affected epithelium structural changes. Epithelial cells dimension decreased, mainly caused by cell structural derangement; cytoplasm became granular, some cell nuclei changed their diposition, their junctions remained partly interrupted. Size of the most nuclei increased, which is proved by epithelial cells regenerative process enhancement.
The size of proximal tubules lumens decreased. Some of them contained fibrinous exudate. In lumens of some tubules single desquamated epithelial cells were observed.
In distal convoluted tubules, an intense increase of their lumens was discovered, mainly due to the development of dystrophic epithelial changes that was caused by bradytrophia. Epithelial cells size and form decrease and mild nuclei hypertrophy in 28 days of the experiment proved the significant structural changes and intense proliferation and also epithelial repair disruption that will be proved when functional diseases occur.
Consequently, in cases of experimental long term cholestasis in kidneys mostly engorgement, leading to epithelial component structural disruption, develops.
Keywords: kidney, experimental cholestasis, morphological changes.
Рецензент - проф. Шептко В. I.
Стаття надшшла 05.10.2015 р.
