CC BY
28
электронной плотности секреторных гранул, уменьшение площади цитоплазмы сероцитов на 10,59% (р = 0,0129), площади ядра сероцитов - на 8,53% (р = 0,4506) и увеличение ядерно-цитоплазматического соотношения на 2,78% (р = 0,7525).
Ключевые слова: крысы зрелого возраста, околоушная слюнная железа, ультраструктура, морфоме-трия.
ULTRASTRUCTURAL CHARACTERISTICS OF THE PAROTID SALIVARY GLAND OF MATURE RATS UNDER CONDITIONS OF DEHYDRATION AND THE PERIOD OF FURTHER READAPTATION
Biletskyy D. P., Ustiansky O. O., Tkach G. F., Sikora V. Z.,
Maksymova O. S.
Abstract. Water is the basis of the internal environment.Water determines all life processes in organs and tissues, and is an integral part of metabolic processes. The water deficiency brings about the dysfunction or suspension of the synthetic, excretory, detoxification cell functions and the deterioration of functions in the organism. The parotid gland is one of the major salivary glands which performs many functions. The gland produces the largest amount of serous secretion compared with other large salivary glands. The violation of water-salt metabolism is one of the main factors that cause the development of salivary gland pathology.
Thus, studying the morphological features of the parotid gland at dehydration and understanding its restorative capabilities will contribute to the acquisition of new knowledge for the diagnosis, prevention and treatment of salivary glands diseases in humans and animals.
That is why, the purpose of our research is to study ultrastructural characteristics of the parotid gland alteration of mature rats under the influence of the general dehydration of the organism and the subsequent rehabilitation period.
The experiment was carried out on 18 white laboratory male rats of the mature age. Drug studies were conducted using the transmission electron microscope. It was found that the greatest restorative possibilities in serous cells of the parotid salivary glands of mature rats occurred on the 28th day of rehabilitation, which were manifested as the increase in the number of lysosomes, decrease of dilatation of granular endoplasmic reticulum cisterns and tubules of the Golgi apparatus, increase in the electronic density of secretory granules, decrease in the area of serous cells cytoplasm by 10.59% (p = 0.0129), the area of serous cells nucleus - by 8.53% (p = 0.4506) and increase in the nuclear-cytoplasmic ratio by 2.78% (p = 0.7525).
Keywords: mature rats, parotid salivary gland, ultrastructure, morphometry.
Рецензент - проф. £рошенко Г. А.
Стаття надшшла 29.10.2017 року
DOI 10.29254/2077-4214-2017-4-3-141-292-304 УДК: 576+577
1Гарасим Н. П.,1 Бшко-Москалюк О. I.,1 Кулачковський О. Р., 2Луцик М. В.,1 Санагурський Д. I.
СТРУКТУРЫ ЗМ1НИ ПЕЧ1НКИ ЩУР1В ЗА ДМ Г1СТАМ1НУ ТА Г1ПОХЛОРИТУ НАТР1Ю
1Льв1вський нацюнальний ушверситет iMeHi 1вана Франка (м. Льв1в) 2Льв1вський науково-дослщний експертно-кримшалютичний центр МВС Укра'Гни (м. Львiв)
garasymnataly@gmail.com
Робота е фрагментом НДР «Прооксидантно-ан-тиоксидантний гомеостаз та системи мембранного транспорту бюоб'екпв за дм фiзико-хiмiч-них чинниюв» (науковий керiвник: д-р бюл. наук, проф. Санагурський Д. I., № державно! реестрацп: 011би001633).
Вступ. Пстамш (2-[4чмщазолт] етиламш) впер-ше був описаний як ендогенна речовина в 1910 р., а як медiатор алерпчних реакцм - в 1932 р. Пстамш синтезуеться з амшокислоти пстидину за участю ко-ферменту трщоксальфосфату (похщне вггамшу В6) i ферменту _-пстидиндекарбоксилази. ВЫ виробля-еться в тканинних базофтах, базофтах кров^ тром-
боцитах i деяких нейронах, де знаходиться внутрш ньокттинно в пухирцях i видтяеться при стимуляцп. Пстамш е потужним медiатором ряду бюлопчних реакцм (бронхоспазм, тахiкардiя, аритмiя, голово-кружшня, головна бть, алерпчне висипання на шкiрi та ш.). ^м дегрануляцп тканинних базоф^в, яка здмснюеться через сполучення антитт класу IgE з поверхнею кттин пюля зв'язування ними алергену, видтення пстамшу може проходити незалежно вщ IgE. IgE-незалежне вивтьнення пстамшу регулю-еться циктчними нуклеотидами цАМФ i цГМФ, котрi виступають як вторинн месенджери. Тригери (таю як пстамш чи ß-адренерпчна стимуля^я) пщвищу-
ють концентрацiю цАМФ, яка шпбуе дегрануляцiю тканинних базофiлiв шляхом негативного оберне-ного зв'язку. Вивiльнення пстамшу збiльшуeться за дм подразникiв, що понижують концентрацiю цАМФ (a-адренергiчних i холiнергiчних), певних цитою-нiв, що вивтьняються пiд час запалення, а також зв'язуванн комплемент-факторiв С5а i C3a додат-ковими рецепторами тканинних базоф^в. Такими «неалергiчними» факторами, що зумовлюють ви-вiльнення гiстамiну, можуть бути лiкарськi препа-рати, продукти харчування, хiмiчнi i фiзичнi агенти, ппокЫя, нейропептиди, ензими, наприклад фосфо-лiпаза [1,10,24].
Дiя гiстамiну опосередкована через його вза-eмодiю з чотирма G-бтокзв'язаними рецепторами (H1, H2, H3 i H4). Актива^я чи iнгiбування пс-тамiнових рецепторiв запускае сигнальнi шляхи, викликаючи iмуномодулюючу чи прозапальну клi-тинну вщповщь. Головним сигналом H1 рецептора е шдук^я зв'язування лiганду та актива^я фосфо-лiпази С та генера^я iнозитол-1,4,5-трифосфату, а також 1,2-дiацилглiцеролу, що веде до збтьшення цитозольного Ca2+. H2 рецептор пов'язаний з аде-нiлатциклазою та фосфоiнозитидом вторинною сигнальною системою через окремi GTP-залежнi мехаызми. Гiстамiн е сильним стимулятором на-копичення цАМФ у багатьох клмтинах i H2-залежна сигналiзацiя гiстамiну, як правило, опосередкована через цАМФ. Навпаки, актива^я H3-рецептора ви-кликае гальмування утворення цАМФ, накопичення Са2+ та стимуляцю мiтоген-активованоI протешкша-зи. H4-рецептор експресуеться у багатьох дiлянках тта, в тому числi кишковiй тканин (intestinal tissue), базофiлах та тканинних базофтах. Подiбно до H3-рецептора, сигнальн механiзми H4-рецептора за-пускають гальмування аденiлiлциклази та зниження потоку цАМФ-вщповщ елементiв, а також активацт мiтоген-активованоI протеIнкiнази [24,25].
В медицин як дезiнтоксикант використовують гiпохлорит натрт (ГХН). Цю речовину офiцiйно за-стосовують для знезараження водопровiдноI води [21]. Розчин ГХН е електрохiмiчною моделлю цитох-рому Р-450 печшки, тому вiн ефективно дiе на рiзнi шкiдливi сполуки, проявляючи дезинф^ючий та детоксикуючий ефект. Суттевою перевагою ГХН як переносника активного кисню е те, що вш дозволяе обмти ефект «бшкового захисту» шкщливих мета-болiтiв. ГХН постiйно присутнм в органiзмi, як один з головних компонен^в природних факторiв дезш-теграцiI iнфекцiйного агента в лейкоцит [15]. По-трапляючи у кров'яне русло, вш окиснюе токсини та рiзнi метаболiти. Широке застосування препара^в для корекцiI вивiльнення та метаболiзму гiстамiну, в медичнiй практицi базуеться на використанн двох груп препара^в: блокаторiв гiстамiнових рецепторiв (дiмедрол, фенкарол та ш.); стабiлiзаторiв плазма-тично! мембрани кJliтин, якi мiстять пстамш (кромо-лiн-натрiй та iн.). Проте негативна побiчна дiя (га-люцинацм, головний бiль, запаморочення, судоми, пiдвищення активностi печiнкових ферментiв та ш.) зумовлюе пошук iнших безпечних шляхiв iнактивацiI та зниження вмiсту пстамшу в бюлопчних тканинах [17]. З щею метою також увагу до себе привертае
ппохлорит натрiю. ^м того важливо вивчити без-печнють застосування ГХН у медицинi для л^ван-ня пацieнтiв, якi мають алергiчнi прояви, а значить i надмiрне видiлення гiстамiну тканинними базофта-ми та базофiлами кровi. Вщомо, що гiстамiн легко пщдаеться окисненню. 6 вiдомостi, що ГХН знижуе вмiст гiстамiну в кровi людей за важких отруень пси-хофармаколопчними речовинами [14]. Провiвши детальний пошук серед науково! лiтератури нам не вдалося вщнайти iнформацiI щодо безпосередньо-го впливу гiстамiну на структуры особливост тканин печiнки, оскiльки вщомо, що на мембранах клггин цих оргаыв розташованi рецептори до пстамшу. Невивченим залишаеться також питання взаемно! дiI гiстамiну i гiпохлориту натрю на морфологiю клм-тин рiзних тканин органiзму. Попередньо нами був поставлений дослщ, згiдно якого ми вивчили дю гiстамiну та ГХН на прооксидантно-антиоксидант-ний стан оргаыв щурiв (легенi, серце, плазма кров^ нирки, печiнка) [2,3,4,5,19]. У данм серií експери-ментiв ми мали на мет дослiдити вплив пстамшу та ГХН на штактних тварин, а також сумюну дiю цих ре-човин на клiтини печшки щурiв.
Отже, дослiдження такого плану матимуть важ-ливе значення для розумшня механiзму дi! ГХН та пстамшу на клггинному рiвнi й вщкриють широкi можливостi для профтактики рiзних типiв захворю-вань, що супроводжуються вивiльненням гiстамiну з тканинних базоф!тв та базофiлiв кровi.
Мета дослщження: вивчити вплив гiстамiну i ГХН на якiснi (за допомогою свiтловоI i електронно! мiкроскопiI) та юльюсы (за допомогою морфоме-тричного аналiзу) показники печiнки щурiв.
Об'ект i методи дослiдження. Дослiд проводили на бiлих нелiнiйних щурах-самцях. Маса тварин була в межах 180-220 г. Експеримент тривав 21 добу. Перша група тварин слугувала контролем. Тваринам друго! та третьо! груп на протязi 14-ти дыв пщшюрно вводили розчини гiстамiну у дозi 1 та 8 мкг/кг, вщпо-вiдно (розчини гiстамiну готували, використовуючи гiстамiн дигiдрохлорид). Дози пстамшу е такими, як зумовлюють патолопчы прояви в експерименталь-них умовах [7]. Четвертм групi тварин одночасно вводили пстамш, концентрацiею 1 мкг/кг та ГХН у концентраци 5 мг/л. П'ятм групi одночасно вводили пстамш, у концентраци 1 мкг/кг та ГХН, концентра-^ею 20 мг/л. Шостм i сьомiй груп щурiв одночасно пiдшкiрно вводили пстамш (концентра^ею 8 мкг/кг) та випоювали ГХН, концентра^ею 5 мг/л та 20 мг/л, вщповщно. З метою виявлення впливу ГХН на структуры та функцюнальы параметри ктмтин штактних щурiв, нами було сформовано ще восьму i дев'яту групи, де тваринам випоювали ГХН у концентра^ях 5 та 20 мг/л, вщповщно. З 14-! доби тваринам при-пиняли пщшюрне введення пстамшу та випоювання ГХН. В перюд з 14-! до 21-! доби дослщу щурi пере-бували на реабшггаци.
На 1-шу, 7-му, 14-ту, 21-шу доби дослщу по 5 тварин декаттували пщ легким ефiрним наркозом з дотриманням вимог бвропейсько! конвенцi! iз захисту хребетних тварин, яких використовують з екс-периментальною та науковою метою (Страсбург, Франтя 1986) та згщно з "Загальними принципами
роботи на тваринах", затвердженими I Нацюналь-ним конгресом по бюетиц (Ки1в, Укра1на, 2001). Вщ-бирали лiву часточку печiнки. Тканини фксували у формалiнi (15%). Виготовляли гiстозрiзи (товщиною до 10 мкм), яю фарбували гематоксилiн-еозином. Гiстопрепарати вивчали за допомогою мiкроскопа МБР-3 при збтышеннях х10, х40. Фотографування здiйснювали фотокамерою HIGH PERFORMANCE COLOR CCD CAMERA VISION, пщ'еднаною до мiкро-скопа МБР-3 i комп'ютера LG (програма OLYMPUS DP-Soft). Отриман зображення тканин печшки опра-цьовували, використовуючи комп'ютерну програму Image J [16]. За допомогою ^е! програми визначали таю морфометричн показники: 1) площа профтю гепатоцита (Sкл), мкм2; 2) периметр профтю гепа-тоцита (Ркл), мкм; 3) площа профтю ядра гепатоцита ^я), мкм2; 4) периметр профтю ядра гепатоцита (Ря), мкм; 5) вщношення Sя до S^ ^я^кл); 6) кое-фiцiент форми гепатоцита (F=P2/4nS; де Р - периметр, S - площа об'екта, П=3,14). Якщо F рiвне 1, то це свiдчить, що округлiсть клiтини е iдеальною. Чим ближче значення F до 0, тим бтыше витягнутою буде округлють; 7) коефiцiент елонгацiI гепатоцита (КЕ) -вщношення бтышого дiаметра клггини до меншого; 8) кiлькiсть вакуолiзованих клiтин; 9) кiлькiсть клiтин, ядра яких мютять два i бтыше ядерця.
Статистичне опрацювання результатiв досл^ джень проводили з використанням програми „Excel-2010" для Windows. Для оцшки достовiрностi рiзницi мiж статистичними характеристиками двох альтер-нативних сукупностей даних вираховували коефщ-ент Стьюдента. Достовiрною вважалася рiзниця при показнику р > 0,95, р > 0,99, р > 0,999.
Проводили електронно-мiкроскопiчне досл^ дження печiнки щурiв 1-1, 3-1, 6-1, 7-1 експеримен-тальних груп на 7-му та 14-ту доби дослщу. Для електронно! мiкроскопiI зразки тканин фiксували (протягом 1 год. при t = 4°С) 1,5% розчином глюта-рового альдегщу в 0,2 М какодилатному буферi (рН 7,2). Пiсля цього зразки промивали какодилатним буфером i додатково фксували 2%-ним розчином чотирьохокису осмiю в тому ж буферi протягом 1 год. (t = 4°С). Препарати вiдмивали вiд фiксаторiв i обезводнювали в зростаючих концентра^ях ети-лового спирту (50°, 70°, 90° i 100°). Додатково обезводнювали в 2-х змшах окису проптену i помiщали в епоксидну смолу епон-812. Для виготовлення зр^ зiв використовували ультрамiкротом УМТП-6 з ал-мазним ножем. Ультразрiзи контрастували 2%-ним розчином уранiлацетату протягом 15 хв. i додатково цитратом свинцю за Рейнольдсом [23]. Зрiзи пере-глядали i фотографували за допомогою електронно-го трансмiсiйного мiкроскопа ПЕМ-100 [8,18].
Результати дослiджень та 'Гх обговорення. Нами встановлено, що пстамш у дозi 1 мкг/кг зумов-люе появу вакуолей у цитоплазмi гепатоцитiв щурiв впродовж всього часу пщшюрного його введення (14 дiб), тодi як гiстамiн у вищм дослiджуванiй дозi (8 мкг/кг) веде до вакуолiзацiI клiтин на 1-шу та 7-му доби експерименту (табл. 1, рис. 1, б). Варто за-значити, що ступшь вакуолiзацiI клiтин зростае пiсля реабiлiтацiйного перюду (на 21-шу добу) як за дм гю-тамiну нижчо! дози, так i за впливу вищо!. Пщвищен-
ня кiлькостi клiтин з вакуолiзованою цитоплазмою свiдчить про порушення водно-сольового обмiну, внаслiдок посилення пстамшом проникностi судин, та накопичення продуюпв розпаду. Структурнi ушко-дження кгмтин печiнки за впливу гiстамiну пов'язан також з тим, що ця сполука згущуе кров, а це веде до пониження оксигенаци печшки. У вщповщь на пщ-вищений рiвень гiстамiну в печiнцi повинна зроста-ти активнiсть гiстамiнази (ферменту який шактивуе гiстамiн) i, як наслщок, ймовiрно утворюеться зна-чна юльюсть 1ЧН3 який мае знешкоджуватися мто-хондрiями цього органу, до сечовини [11]. За рiзних патолопчних станiв амiак може не включатися в цикл сечовини та з'еднуватися з а-кетоглутаровою кислотою i виключати II з циклу Кребса [11]. Цим самим гальмуеться продук^я АТФ i зменшуеться вихiд енергп. Функцiя клiтин знижуеться. На фон гщротч-но! дистрофiI, про що вказуе вакуолiзацiя гепатоци-тiв, вщбуваеться зростання клiтин, ядра яких мають два i бiльшу кiлькiсть ядерець (табл. 1, рис. 1, б). Це вщбуваеться, ймовiрно, внаслщок активацп ком-пенсаторно-пристосувальних реакцiй у печшц у вщ-повiдь на дю гiстамiну обох дослiджуваних концен-трацм. Ступiнь пiдвищення вмiсту багатоядерцевих ядер кгмтин корелюе iз ступенем зростання вакуол^ зованих гепатоцитiв.
Гiстамiн у обох доотджуваних дозах зумовлюе незначне зменшення периметра профiлю гепатоци-^в приблизно на 30%, починаючи з 7-1 доби його дм (табл. 2). Периметр профiлю ядер знижуеться вже з першо! доби дм гiстамiну в дозi 8 мкг/кг. Поряд iз по-ниженням периметра профтю клггин, вiдбуваеться спадання показника пло1^ профiлю гепатоцитiв. По-трiбно зазначити, що найбiльш виражене пониження пло1^ профiлю гепатоцитiв та площi профiлю Iхнiх ядер (на 61% та 58%, вщповщно) вщбуваеться пюля реабiлiтацiйного перiоду, пiсля дм гiстамiну в дозi 1 мкг/кг (табл. 2). У гепатоцитах за дм гiстамiну в дозi 1 мкг/кг з'являеться тенденцiя до збтьшення показника 8я:8кл, тодi як пстамш у дозi 8 мкг/кг веде до зниження цього стввщношення, що свщчить про структурно-функцiональнi змши клiтин (табл. 2).
Потрiбно вiдмiтити, що гiстамiн у обох дозах (1 мкг/кг та 8 мкг/кг) на 7-му добу дослщу викликае пщвищення показника коефщента форми профтю гепатоци^в на 13% i 18%, вщповщно, що свщчить про збтьшення округлост кттин печiнки (табл. 1). В цей час вщбуваеться бтьш виражене зростання юлькост клiтин iз вакуолiзацiею цитоплазми та кж-тин, ядра яких мютять два i бтыше ядерець. Це вказуе на те, що пстамш на 7-му добу дослщу порушуе обмшы процеси у гепатоцитах, викликае гщротчну дистрофю за рахунок змш водно-електролтого та бiлкового обмiну, якi призводять до змш колощно-осмотичного тиску в клiтинi [12]. За рахунок цього змшюеться округлiсть гепатоцитiв.
За допомогою електронно! мiкроскопiI встановлено, що дослщжуваний бiогенний амiн призводить до ушкодження мiтохондрiй, ендоплазматично! сггки. Так, на 7-му добу дм гiстамiну виявлено набубнявiння мiтохондрiй, якi набувають кулясто! форми. Матрикс окремих мггохондрм низько! електронно! щiльностi, що свщчить про змшу його хiмiчного складу та про
Таблиця 1.
Коефiцieнт елонгацГГ профiлю клiтин (КЕ), коефiцieнт форми профшю клiтин (F), клiтини з вакуолiзацieю цитоплазми, клiтини, ядра яких мають два i бiльшу кiлькiсть ядерець у
печшц щурiв за дГГ гiстамiну та гiпохлориту натрiю
№ групи КЕ, M±m р Ркл, M±m р Вакуолiзованi ^тини, M±m р Багатоядерцевi ^тини, M±m р
Контроль 1,3±0,1 0,845±0,02 0±0 0,8±0,37
Пстамш, 1 мкг/кг 1,2±0,03 * 0,775±0,02 * 1,8±0,49 * 10,8±1,15 ***
Пстамш, 8 мкг/кг 1,2±0,04 0,83 0,842±0,04 0,05 3±0,44 ** 25,4±0,6 ***
ГХН, 5 мг/л 1,2±0,03 0,78 0,851 ±0,01 0,22 2,8±0,37 ** 40±1,3 ***
1 доба ГХН, 20 мг/л 1,4±0,08 0,32 0,832±0,007 0,56 1,8±0,8 0,91 1,6±0,24 0,88
Пстамш, 1 мкг/кг+ ГХН,5 мг/п 1,3±0,01 0,52 0,829±0,02 0,38 0,8±0,37 0,9 18,4±0,74 ***
Пстамш, 1 мкг/кг+ ГХН, 20 мг/п 1,223±0,01 * 0,858±0,01 0,39 35,6±0,81 *** 0,2±0 0,9
Пстамш, 8 мкг/кг+ ГХН, 5 мг/п 1,365±0,07 0,16 0,853±0,02 0,24 2,4±0,4 ** 15,2±0,68 ***
Пстамш, 8 мкг/л+ ГХН, 20 мг/п 1,306±0,07 0,34 0,822±0,02 0,56 3±0,47 ** 16,2±0,58 ***
Контроль 1,445±0,09 0,774±0,02 0,4±0,24 3,6±0,4
Пстамш, 1 мкг/кг 1,298±0,08 0,72 0,875±0,02 *** 13,2±0,73 *** 18±0,95 ***
Пстамш, 8 мкг/кг 1,203±0,05 0,94 0,912±0,003 *** 6±0,54 *** 33,4±0,74 ***
ГХН, 5 мг/л 1,327±0,05 0,68 0,864±0,01 *** 18,2±0,86 *** 4,4±0,67 0,65
7 доба ГХН, 20 мг/л 1,375±0,041 0,46 0,876±0,02 *** 36,8±0,73 *** 1,2±0,2 **
Пстамш, 1 мкг/кг+ ГХН,5 мг/л 1,253±0,02 0,89 0,781±0,04 0,21 5,8±0,58 *** 19,8±0,58 ***
Пстамш, 1 мкг/кг+ ГХН, 20 мг/л 1,321 ±0,1 0,59 0,865±0,008 *** 48,2±0,8 *** 2±0,47 *
Пстамш, 8 мкг/кг+ ГХН, 5 мг/л 1,405±0,06 0,27 0,869±0,025 ** 2,8±0,73 * 20,2±0,86 ***
Гiстамiн, 8 мг/л+ ГХН, 20 мг/л 1,304±0,07 0,72 0,832±0,009 * 6,4±0,67 *** 16,6±0,51 ***
Контроль 1,493±0,06 0,772±0,01 0,2±0,2 1,6±0,4
Пстамш, 1 мкг/кг 1,407±0,03 0,77 0,794±0,02 0,65 2,4±0,51 * 5,8±0,8 **
Пстамш, 8 мкг/кг 1,384±0,05 0,8 0,765±0,03 0,17 0,4±0,24 0,45 4,2±0,2 **
ГХН, 5 мг/л 1,262±0,03 * 0,879±0,01 *** 8,6±0,74 *** 38,4±0,67 ***
а ГХН, 20 мг/л 1,194±0,02 ** 0,896±0,005 *** 3,2±0,37 *** 3,2±0,58 0,94
б 0 <!Г 1 Пстамш, 1 мкг/кг+ ГХН,5 мг/л 1,275±0,02 * 0,749±0,02 0,68 13,2±0,97 *** 21±1,37 ***
Пстамш, 1 мкг/кг+ ГХН, 20 мг/л 1,225±0,015 ** 0,845±0,01 ** 22,2±2,47 *** 0,6±0,24 0,93
Пстамш, 8 мкг/кг+ ГХН, 5 мг/л 1,239±0,023 ** 0,853±0,02 ** 13,2±0,73 *** 33±0,7 ***
Пстамш, 8 мкг/л+ ГХН, 20 мг/л 1,275±0,02 * 0,889±0,007 *** 4,4±0,51 *** 24,8±0,86 ***
21 доба Контроль 1,334+0,85 0,859+0,02 4,6+0,6 1,8+0,94
Пстамш, 1 мкг/ кг 1,263+0,05 0,5 0,835+0,02 0,6 10,8+0,58 *** 19+1,45 ***
Пстамш, 8 мкг/ кг 1,425+0,051 0,61 0,777+0,02 * 14,4+1,24 *** 44,4+1,56 ***
ГХН, 5 мг/л 1,449+0,05 0,72 0,842+0,01 0,57 6+0,55 0,88 29,2+0,73 ***
ГХН, 20 мг/л 1,263+0,054 0,5 0,852+0,02 0,24 11,2+0,58 *** 9,8+0,66 ***
Пстамш, 1 мкг/ кг+ ГХН,5 мг/л 1,223+0,045 0,71 0,872+0,02 0,36 9,4+0,74 ** 17+0,94 ***
Пстамш,1 мкг/ кг+ ГХН, 20 мг/л 1,392+0,092 0,35 0,847+0,004 0,53 15+1 *** 0,4+0,24 *
Пстамш, 8 мкг/ кг+ ГХН, 5 мг/л 1,265+0,044 0,5 0,886+0,009 0,79 5,8+0,66 0,78 32,6+0,6 ***
Пстамш, 8 мг/ л+ ГХН, 20 мг/л 1,155+0,018 0,89 0,908+0,005 * 18,8+0,96 *** 0,6+0,24 *
ушкодження мембранно! проникностi (рис. 2, б, в). Мiтохондрiальнi змiни е, бтьшою мiрою, типовими для гепатоци^в за впливу гiстамiну у дозi 8 мкг/кг на 14-ту добу дослщу (рис. 2, в). У клггинах печiнки за дiI пстамшу на 7-му добу переважае агрануляр-на ендоплазматична сiтка, яка втрачае свою струк-турованiсть (вiдбуваеться фрагмента^я з утворен-ням дрiбних пухир^в), що свiдчить про пониження бюсинтетичних процесiв та про накопичення рщини, з'являеться значна кiлькiсть вторинних лiзом, пшо-цитозних пухирцiв. В цей час в окремих гепатоци-тах вщбуваеться початковий некроз [8], який про-являеться через збiльшення електронно! щiльностi гiалоплазми за рахунок коагуляцп бiлкiв, контракцп колоIдiв, якi виходять за межi фiзiологiчноI норми, та руйнування мембранних структур, в основному агранулярно! ендоплазматично! сiтки (рис. 2, б, в). В цитоплазмi часто зустрiчаються жировi гранули. Нами встановлено наявнють у гепатоцитах великого розмiру лiзосом (телолiзосом), якi мютять лшо-пiгменти, тобто продукти, яю ензими лiзосом важко розщеплюють або взагалi не розщеплюють (рис. 2, в). Пюля розчинення лiзосомальноI мембрани вони довший час знаходяться в цитоплазм^ i лише в по-одиноких випадках залишають клiтину. Лтотгмен-тами прийнято називати групу цитоплазматичних гранул i включень вiд жовтого до темно-коричневого кольору, яю мiстять бiлки i важкорозчиннi лтщи; Iхнiй колiр обумовлений продуктами окиснення i по-лiмеризацiI ненасичених жирних кислот. Лiзосомне походження лiпопiгментiв науково пщтверджено бiохiмiчно, гiстохiмiчно i електронно^кроскотчно. Лiпопiгменти подiляють на лiпофусцин, що зустр^ чаеться в паренхiматозних i нервових клiтинах, i це-ро!д, який утворюеться в макрофагах [13]. Отже, в дослщжуваних гепатоцитах, а саме в телолiзосомах наявний лтофусцин. Пiдшкiрне введення щурам пстамшу зумовлюе пiдвищення вмiсту гетерохромати-ну в ядрах, тодi як у контрольних зразках переважае еухроматин. На 7-му добу дослщу в ядрах окремих гепатоци^в пстамш у концентрацп 8 мкг/кг веде до тотально! конденсацп хроматину по всм площi (рис. 2, в). Вважаемо, що таю змши е початковим
пкнозом ядер, одним i3 типiв необоротних морфо-логiчних змш. За дм пстамшу як на 7-му, так i на 14-ту добу вщбуваеться втрата типових для гепатоци^в ансамблiв мiтохондрiй з ендоплазматичною сiткою.
Отже, пстамш у гепатоцитах щурiв зумовлюе гщротчну дистрофiю, яка пов'язана з порушенням структури мiтохондрiй та ендоплазматично! Ытки внаслiдок, ймовiрно, змiни водно-сольового i бт-кового обмiну. Вщомо, що бiлки, складають близько 4,5% вщ маси жовчних мiцел. В жовчi е декiлька де-сятюв проте!нiв з молекулярною масою вщ 6 до 220 kDa. Основна маса бтюв е глобулiнами, а менша - альбумiнами кровi, яю за допомогою ендоцитозу захоплюються на синусощальнм мембранi гепато-цита i пiсля трансцитозу викидаються екзоцитозом в жовчн капiляри. Невелика частина бтюв жовчi синтезуеться в гепатоцитi i також поступае в жовч [9]. Бтьш виражений негативний вплив пстамшу на печшку щурiв виявлений на7-му добу.
Провiвши морфометричний аналiз нами встановлено, що випоювання штактним тваринам ГХН у концентрацi! 5 мг/л веде до появи кл™н iз ваку-олiзацiею цитоплазми впродовж всього термшу дм даного чинника (рис. 1, в). ГХН у концентрацп 20 мг/л справляе такий самий ефект, починаючи з 7-! доби (табл. 1). Важливо зазначити, що найбтьша ступшь вакуолiзацi! гепатоци^в зафiксована на 7-му добу дослщу, за дм ГХН обох доогмджуваних концен-трацiй. Пiсля реабiлiтацiйного перюду вакуолiзацiя цитоплазми гепатоцитiв зберiгаеться лише пюля впливу ГХН у концентрацп 20 мг/л. Цкаво зазначити, що ГХН у концентрацп 5 мг/л зумовлюе значне пщ-вищення вмюту багатоядерцевих ядер гепатоци^в (крiм 7-! доби) впродовж дослщу (табл. 1). У клггинах печшки щурiв за дм ГХН у концентрацп 20 мг/л на 7-му добу дослщу виявлено зниження юлькос^ багатоядерцевих ядер на 67%, що свщчить про пониження функцюнально! активностг На 21-шу добу (реабiлiтацiя) у гепатоцитах вмют багатоядерцевих кJliтин зростае, порiвняно з контролем (рис. 1, г). Таким чином, можна твердити, що ГХН у нижчм до-слщжуванм концентрацi! зумовлюе активацiю плас-тичних функцiй гепатоцитiв, тодi як ГХН у вищм кон-
Рис. 1. Печгнкова часточка щургв. Забарвлення гематоксилiн-еозином. Ок. 10, об. 40; а) контроль, 7 доба; б) пстамш, 8 мкг/кг,7 доба; в) ггпохлорит натргю, 5 мг/л, 7 доба; г) ггпохлорит натрГю, 20 мг/л, 21 доба; д) ггпохлорит натрГю, 5 мг/л та пстамш, 1 мкг/кг, 14 доба; е) ппохлорит натрГю, 5 мг/л та пстамш, 8 мкг/кг, 14 доба;
е) ггпохлорит натрГю, 20 мг/л та пстамш, 1 мкг/кг, 7 доба; ж) ггпохлорит натргю, 20 мг/л та пстамш, 8 мкг/кг, 14 доба.
Рис. 2. Електронна мiкрофотографiя клiтини печiнки щурiв: а) контроль, 7 доба. Зб. 20000; б) пстамш, 8 мкг/
кг, 7 доба. Зб. 22000; в) пстамш, 8 мкг/кг, 7 доба. Зб. 22000; г) пстамш, 8 мкг/кг, 14 доба. Зб. 20000. Тут i далк Я — ядро; Яд — ядерце; М — мiтохондрiя; гЕПС — гранулярна ендоплазматична Ытка; аЕПС — агранулярна ендоплазматична сггка; вЛ — вторинна лiзосома; ПП — шноцитозний пухирець; ПМ — плазматична мембрана; ТЛ — телолiзосома; КХ — конденсащя хроматину; ЕХ — еухроматин; ГХ — гетерохроматин.
центраци, навпаки. На 1-шу добу дослщу за дИ ГХН вщбуваеться зниження площi профiлю клiтин i ядер та периметр профiлю клггин i ядер, проте вже на 7-му добу вщбуваеться зниження ттьки площi i периметра профтю клiтин. В цей час показники площi i периметра профiлю ядер гепатоци^в повертають-ся до меж контролю. За дм ГХН обох дослiджуваних концентрацiй як на 14-ту, так i на 21-шу доби дослщу збер^аеться пониження показникiв площi i периметра профiлю кттин приблизно на 30%, порiвняно з контролем (табл. 2). Потрiбно зазначити, що ГХН у концентрацп 20 мг/л зумовлюе зростання площi i периметра профiлю ядер у гепатоцитах на 14-ту добу дослщу на 19 та 13%, вщповщно, що е ознакою на-брякання ядра. Потрiбно зазначити, що на 7-му добу
дослщу показник Эя:8кл зростае на 59% за впливу ГХН обох доотджуваних концентрацм (табл. 2). Осктьки в цей час площа i периметр ядер е в межах контролю, а площа i периметр гепатоци^в знижеы, то вказаний показник (8я:8кл) свiдчить про змши, якi вiдбуваються саме у цитоплазмi клiтин. Коефщ-ент форми профтю гепатоци^в на 7-му i 14-ту добу зростае приблизно на 14%, а також понижуеться ко-ефМент елонгацiI за дiI ГХН (5 i 20 мг/л), що свщчить про зростання округлостi кттин (табл. 1).
Потрiбно зазначити, що у печшкових часточках за дм ГХН у концентрацiI 20 мг/г на 1-шу добу дослщу зростае просвiт синусоIдiв мiж трабекулами, проте вже на 21-шу добу простежуеться протилеж-
Таблиця 2.
Площа, периметр профiлю клiтин та ядер, вiдношення площi профiлю ядра до площi профiлю клiтини у печiнцi щурiв за дм ricTaMiHy та гiпохлориту натр№
№ групи Бкл, мкм2 M±m р Бя, мкм2 M+m р Вщношення Бя:Бкл Ркл, мкм M+m р Ря, мкм M+m Р
Контроль 522,7+18,9 85,6+4,4 0,164 88,1+0,5 34,1+0,9
Пстамш, 1 мкг/кг 421,8+22,8 ** 80,2+6,2 0,52 0,190 82,5+2,6 0,89 34,3+1,9 0,06
Пстамш, 8 мкг/кг 428,8+39,8 0,92 59,5+3,7 *** 0,139 79,6+3,4 0,93 26,2+0,9 ***
а ГХН, 5 мг/л 407,8+8,3 ** 55,4+1,9 *** 0,135 77,2+0,7 *** 26,6+0,7 ***
б о ГХН, 20 мг/л 424,1+23,2 * 67,6+2,2 ** 0,159 77,03+2,2 ** 31,5+0,5 *
Пстамш, 1 мкг/кг+ ГХН,5 мг/л 408,3+14,7 ** 69,9+2,1 ** 0,171 78,1+1,9 ** 29,4+0,5 **
Пстамш,1 мкг/кг+ ГХН, 20 мг/л 511,1+15 0,35 71,4+3,4 * 0,139 86,7+1,5 0,57 28,8+0,8 **
Пстамш, 8 мкг/кг+ ГХН, 5мг/л 475,1+37,8 0,7 127,1+10,5 * 0,267 82,9+2,9 0,84 42,2+1,7 **
Гiстамiн, 8 мкг/кг+ ГХН, 20 мг/л 399,3+5,9 ** 57,6+1,5 *** 0,144 78,1+0,8 *** 28,4+0,6 **
Контроль 494,3+11,2 68,7+11,2 0,139 90,4+1,5 32,8+2,5
Гiстамiн, 1 мкг/кг 396,4+17,8 ** 52,3+2,8 0,78 0,131 77,1+1,5 *** 27,4+0,5 0,9
Пстамш, 8 мкг/кг 341,3+7,9 *** 44,2+2,4 0,9 0,129 69,1+0,9 *** 25,4+0,7 *
а ГХН, 5 мг/л 312,4+15,7 *** 69,2+1,3 0,3 0,221 67,2+1,4 *** 31,9+0,6 0,23
б о ГХН, 20 мг/л 431,6+17,6 * 95,8+6,8 0,92 0,222 77,6+1,5 *** 36,7+1,3 0,78
N Пстамш, 1 мкг/кг+ ГХН,5 мг/л 427,1+13 ** 64,2+4,7 0,28 0,150 80,9+1,3 ** 27,2+0,9 0,91
Пстамш,1 мкг/кг+ ГХН, 20 мг/л 397,9+12,4 *** 68,4+1,9 0,2 0,171 75,9+0,9 *** 29,8+0,5 0,69
Пстамш, 8 мкг/кг+ ГХН, 5 мг/л 437,9+16,8 * 80,9+4,7 0,64 0,184 79,5+2,2 ** 33,8+0,9 0,28
Пстамш, 8 мкг/кг+ ГХН, 20 мг/л 353,3+12,4 *** 78,5+1,9 0,57 0,222 71+0,9 *** 31,5+0,5 0,38
Контроль 507,6+31 77,3+2,2 0,152 90,5+3,1 31,9+0,8
Пстамш, 1 мкг/кг 336,6+19,8 ** 56,5+2,9 *** 0,168 73,8+2,2 ** 28,3+1,3 0,94
Пстамш, 8 мкг/кг 311,1+9,4 ** 44,7+3,4 *** 0,144 74,3+2,5 ** 27+1,4 *
14 доба ГХН, 5 мг/л 413,6+16,5 * 63,9+2,2 ** 0,154 76,7+1,3 ** 27,2+0,4 **
ГХН, 20 мг/л 424,6+8,2 * 92,7+0,9 *** 0,218 78,2+0,8 * 35,9+0,3 **
Пстамш, 1 мкг/кг+ ГХН,5 мг/л 303,8+21,7 ** 42,1+3,2 *** 0,138 70,4+2,7 ** 22,5+1 ***
Пстамш,1 мкг/кг+ ГХН, 20 мг/л 511,7+12,7 0,09 84,7+1,9 * 0,165 87,7+1,8 0,52 34,3+0,4 *
Пстамш, 8 мкг/кг+ ГХН, 5 мг/л 583,6+29,6 0,89 88,8+2,1 ** 0,152 90,3+2,3 0,05 35,6+0,6 **
Пстамш, 8 мкг/кг+ ГХН, 20 мг/л 327,9+4,4 ** 52,9+1,6 *** 0,161 68,1+0,3 ** 26,9+0,6 **
Контроль 562,8+23,2 113,3+1,7 0,201 90,3+1,7 40+0,3
Пстамш, 1 мкг/кг 220,02+3 *** 47,5+1 *** 0,216 56,2+0,7 *** 25,5+0,5 ***
Пстамш, 8 мкг/кг 350,5+4,1 *** 63,3+2,7 *** 0,180 73+1,2 *** 28,5+0,9 ***
а ГХН, 5 мг/л 346,9+23,5 *** 41,3+1,3 *** 0,119 71,1+2,4 *** 24,6+0,5 ***
б о ГХН, 20 мг/л 232,2+4,4 *** 48,9+0,7 *** 0,210 59,5+0,5 *** 24,4+0,3 ***
1 Пстамш, 1 мкг/кг+ ГХН,5 мг/л 422,9+4,5 ** 98,7+3,2 ** 0,233 78,5+0,4 ** 39,6+0,5 0,46
Пстамш,1 мкг/кг+ ГХН, 20 мг/л 474,9+16,4 * 82,6+3,9 *** 0,174 83,7+1,5 * 34,5+0,4 ***
Пстамш, 8 мкг/кг+ ГХН, 5 мг/л 337,1+14,9 *** 71,8+5,5 *** 0,213 69+1,7 *** 31,4+1 ***
Пстамш, 8 мкг/кг+ ГХН, 20 мг/л 368,5+14,8 *** 59,8+2 *** 0,162 77+1,4 *** 29,9+0,5 ***
Рис. 3. Електронна мiкрофотографiя кл^ини печiнки щурiв за дГГ ricTaMiHy в A03i 8 мкг/кг та ппохлориту натрiю в концентрацГГ 5 мг/л: а) 7 доба дослщу. Зб. 20000; б) 14 доба дослщу. Зб. 20000. Тут i дaлi: ЖГ — жирова гранула.
ний ефект, що веде до порушення прохщност кровi та жовчi у печiнцi (рис. 1, г).
Негативна дiя ГХН вищо! дослщжувано! концен-трацiI пов'язана з тим, що ця речовина мае потужн окисн властивостi, а ступiнь впливу залежить вщ II концентрацiI [22]. ГХН вступае в реакцт з оргаыч-ними речовинами, викликаючи декарбоксилювання оргаычних кислот тканин, наприклад амшокислот, ненасичених жирних кислот[26].
Наин результати узгоджуються з даними л^ тератури, де показано (у дослщах 1п уИго), що 0,025-0,0025% ГХН викликае цитоплазматичну ва-куолiзацiю, набрякання мтохондрм та розширення ендоплазматично1 сггки у фiбробластах та ендотел^ альних клггинах та 90% iнгiбування нейтроф!тв, м^ грацiю, проте не загибель клггин [20].
Одночасне випоювання ГХН у концентраци 5 мг/л i пiдшкiрне введення щурам гiстамiну в дозi 1 i 8 мкг/ кг зумовлюе зростання вакуолiзованих гепатоци^в, порiвняно з контролем (рис. 1, д, е). Ступшь ва-куолiзацiI пiдвищуеться до 21-1 доби до^у. Проте, потрiбно вiдмiтити, що, порiвнюючи з групами тва-рин, яким лише пщшюрно вводили гiстамiн, кть-кiсть гепатоцитiв з ознаками вакуолiзацiI цитоплаз-ми е нижчою (табл. 1). Комбша^я речовин ГХН (5 мг/л) та пстамшу (8 мкг/кг) у печшц щурiв зумовлюе пщвищену кiлькiсть еритроцитiв в синусоIдах, що пов'язано з зростанням проникност судин. Вщомо, що гiстамiн веде до пщвищення проникностi стiнок судин, а ГХН розрiджуе кров (рис. 1, е). ГХН у концентраци 5 мг/л та паралельна дiя пстамшу (1 i 8 мкг/ кг) спричиняе зростання багатоядерцевих ядер ге-патоци^в, особливо на 14-ту добу, що е позитивною динамкою (табл. 1). За одночасно! дм цих речовин у печiнцi е тенден^я до пониження площi профтю клiтин. На 1-шу, 7-му та 21-шу доби дослiду зростае вщношення 8я:8кл (табл. 2). На 7-му та 14-ту доби дм ГХН у концентрацiI 5 мг/л та поеднаного впливу пстамшу в дозi 8 мкг/кг вщбуваеться зростання ко-
ефiцieнта форми профiлю клiтин, що свщчить про динамiчнi змiни цитоскелету, руху цитоплазми та в'язкост цитоплазми кгитин. Провiвши електро-нно-мкроскотчне дослiдження гепатоцитiв вста-новлено, що за одночасно! дм гiстамiну (8 мкг/кг) i ГХН у концентраци 5 мг/л вщбуваеться розширення та фрагмента^я цистерн агранулярно! ендоплаз-матично! сiтки. Переважае агранулярна ендоплаз-матична сггка на 7-му добу дослщу, значне набуб-нявiння мiтохондрiй, матрикс яких набувае низько! електронно! щтьност^ внаслiдок чого добре про-глядаються кристи (рис. 3, а). У гiалоплазмi наявнi жировi гранули, пшоцитозы пухирцi. Пщвищуеть-ся вмiст вторинних лiзосом. Електронна щiльнiсть плазматичних мембран по всм довжинi не е однако-вою, з наявними електронно-щiльними дiлянками. На окремих промiжках плазматично! мембрани спо-стерiгаеться «розпушенють», що свiдчить про змiну в нм процесiв лiпопероксидацi! (рис. 3, а). Таким чином, у клггинах печшки розвиваеться гщротчна дистрофiя. На 14-ту добу дослщу наявн типовi для гепатоцитiв комплекси мiтохондрiй з гранулярною ендоплазматичною сiткою, проте просв^ цистерн ендоплазматично! сiтки гiпертрофований, що свщчить про порушення нею синтезу бтюв, а саме аль-бум^в сироватки кровi, та мембранних лшщв (рис. 3, б). В цей час хроматин в ядрi дифузний, проте з пщвищеною електронною щiльнiстю (рис. 3, б). Mi-тохондри збiльшених розмiрiв, проте матрикс елек-тронно-щiльний, як у контрольних зразках.
Отже, сумюний вплив ГХН у концентраци 5 мг/л та пстамшу в обох доогиджуваних концентра^ях зумовлюе гщротчну дистрофiю. Бiльш виражен структурнi змiни притаманнi гепатоцитам за ди ГХН (5 мг/л) та пстамшу у дозi 8 мкг/кг. Порiвнюючи з впливом на печшку лише гiстамiну, структурнi змiни кгитин за ди ГХН у концентраци 5 мг/л i гiстамiну е менш вираженi, про що свщчать показники свiтлово!
Рис. 4. Електронна м1крофотограф1я кл1тин печ1нки щур1в за дГГ пстамшу в доз1 8 мкг/кг та ппохлориту натр1ю в концентрацп 20 мг/л: а) 7 доба дослщу. Зб. 22000; б) 14 доба дослщу. Зб. 20000.
i електронноУ мiкроскопii та морфометричного ана-лiзу.
Випоювання щурам ГХН у концентрацп 20 мг/л на тлi дм гiстамiну веде до зростання вакуолiзацii цитоплазми гепатоцитiв впродовж дослiду (табл. 1, рис. 1, е, ж). Виражений негативний вплив чинить введення в оргашзм щурiв ГХН (20 мг/л) та пстамГ ну в дозi 1 мкг/кг на вах етапах дослiдження. Так, на 7-му добу кшькють вакуолiзованих клiтин становить 48,2±0,8, тодi як у контролi 0,4±0,24 (рис. 1, е). На фон значноУ вакуолiзацii знижуеться вмют клiтин, ядра яких мали б по два i бiльше ядерець, що свщ-чить про пониження функцюнальноУ активностi гепа-тоцитiв. На першу добу дм ГХН (20 мг/л) та пстамшу (1 мкг/кг) знижуеться показник площi профiлю ядра, який зростае вже на 14-ту добу дослщу. Натомють площа профшю клiтини понижуеться на 7-му добу на 20%, а також спадае показник периметра профшю гепатоцилв на 16% (табл. 2). Пюля реабЫтацмного перюду показники площi i периметра профшю кл™н i ядер е нижчими вщ контролю. На 7-му та 14-ту доби дм ГХН (20 мг/л) i гiстамiну (1 мкг/кг) зростае коефГ цiент форми профшю кттин (табл. 1), що свщчить про набуття гепатоцитами бшьш вираженоУ округлоУ форми. Вiдношення бшьшого дiаметра клiтини до меншого (коефщент елонгацii) достовiрно спадае на 1-шу та 14-ту доби дослiду i це пiдтверджуе окру-глiсть кттин (табл. 1).
У науковiй лiтературi [11] е повiдомлення, що у водних розчинах ГХН юнуе як ппохлоритна кислота та гiпохлоритний анюн.
ЫаОО! = Ыа+ + ОС!"
СЮ" + Н20 = НС10 + ОН"
Цi компоненти реагують з органiчними речови-нами шляхом доповнення, замщення чи окиснення [21]. НОС! швидко вступае в реакщю з первинними амiнами та шшими N-вмiсними сполуками з утво-ренням хлорам^в та азотно-хлоро-похiдних [20]. Отже, значну негативну дю ГХН у концентрацп 20
мг/л та пстамшу в доз1 1 мкг/кг, ми пов'язуемо i3 утворенням велико! кшькост шкiдливих сполук у пе-чшц щурiв (наприклад карбонiльних сполук, хлора-мiнiв). Вiдомо, що хлорамiни можуть зумовлювати денатурацiю бiлкiв. Можливо, пстамш у нижчiй кон-центрацii стимулюе ендогенний викид гiстамiну тка-нинними базофшами та базофiлами кровi з якими реагуе ГХН. З даних л^ератури вiдомо, що в низьких концентращях гiстамiн зумовлюе викид в кров'яне русло активних форм кисню нейтрофшами, тодi як високi його концентрацп шпбують цей процес [6]. Ймовiрно гiстамiн у дозi 1 мкг/кг веде до пщвищен-ня утворення активних форм кисню. Також вщомо, що ГХН вступае в реакцю з бюгенними амiнами, утворюючи карбонiльнi сполуки. Такi сполуки утво-рюються i пiд час ферментативного руйнування пс-тамiну амiноксидазами в оргаызмк Сукупнiсть цих факторiв, ймовiрно, i зумовлюе такий негативний ефект на структуры особливост гепатоцитiв за су-мiсноi дii ГХН (20 мг/л) та пстамшу в дозi 1 мкг/кг
Функцюнальна активнiсть кттин за впливу ГХН у концентрацп 20 мг/л i гiстамiну в дозi 8 мкг/кг зростае, про що свщчить пщвищення кшькост багато-ядерцевих ядер (табл. 1). На фон зростання ваку-олiзацii цитоплазми вiдбуваеться зменшення площi та периметра профшю гепатоцилв i ядер (табл. 1, 2). Варто зазначити, що вакуоле як утворюються в цитоплазмi е менших розмiрiв на 14-ту добу дм до-^джуваних чинникiв (рис. 1, ж). До 21-i доби не-значно зростае коефщент форми профiлю гепато-цилв (на 5%).
За впливу ГХН у концентрацп 20 мг/л та пстамшу в дозi 8 мкг/кг вщбуваються змши у будовi кттин на 7-му добу. Так, нами виявлено зростання електро-нно) щшьност гiалоплазми, в якiй в окремих дшян-ках зруйнованi цистерни ендоплазматично)' сiтки. Вигляд такоi гiалоплазми е дифузним. Вщомо, що некротичш змши вiдбуваються з коагуляцiею бiлкiв та руйнащею мембранних структур. З'являеться ве-
лика юльюсть вторинних лiзосом. Мггохондри у CTaHi набряку, подекуди i3 свiтлим матриксом (рис. 4, а). В ядрi переважае гетерохроматин. Таю змши прита-маннi i на 14-ту добу дослiду, проте в цей час наяв-нi гепатоцити, в ядрах яких переважае еухроматин, розмiри мтохондрм повертаються до меж норми (рис. 4, б).
Висновки
1) За впливу пстамшу в гепатоцитах щурiв вщбу-ваеться гщротчна дистрофiя, порушуеться звична будова мтохондрм та ендоплазматично'| сiтки.
2) ГХН у концентраци 5 мг/л зумовлюе активацiю пластичних функцiй гепатоцитiв, внаслщок зрос-тання кiлькостi багатоядерцевих ядер, тодi як ГХН у вищм концентраци веде до спадання цих процеЫв. ГХН як у нижчм, так i у вищiй концентраци зумовлюе вакуолiзацiю цитоплазми гепатоцитiв.
3) Одночасне випоювання ГХН у концентраци 5 мг/л i пщшюрне введення щурам пстамшу в дозi 1
i 8 мкг/кг веде до зростання юлькост вакуолiзова-
них гепатоци^в, порiвняно з контролем, проте, по-рiвнюючи з групами тварин, яким вводили пстамш, кiлькiсть гепатоцитiв з гщротчною дистрофiею е нижчою.
4) Виражений негативний вплив чинить випоювання щурам ГХН (20 мг/л) та пщшюры ш'екци пстамшу в дозi 1 мкг/кг на вЫх етапах доотдження, де на фон значноI вакуолiзацiI знижуеться вмiст клггин, ядра яких мали по два i бiльше ядерець.
Перспективи подальших дослiджень. В май-бутньому потрiбно провести дослiдження щодо можливостi утворення азотно-хлоро-похiдних в ор-ганiзмi за одночасного введення пстамшу та ГХН, щоб спростувати чи пщтвердити те, що похщне може бути причиною негативно'| ди цих двох досл^ джуваних речовин. Потрiбно провести детальний аналiз структури тканин легень за ди гiстамiну i ГХН, осюльки вiдомо, що гiстамiн впливае на гладку мускулатуру цього органу, спричиняючи спазм.
^ÎTepaTypa
1. Bishko O.I. Histamin i blokatory histaminovykh retseptoriv. Strukturni ta funktsionalni aspekty / O.I. Bishko // Visnyk Lvivskoho universytetu. Seriia biolohichna. - 2012. - 60. - S. 40-57.
2. Bishko O.I. Stan systemy antyoksydantnoho zakhystu v plazmi krovi ta sertsevomu m'iazi shchura za dii histaminu ta hipokhlorytu natriiu / O.I. Bishko, N.P. Harasym, D.I. Sanahurskyi // Ukrainskyi biokhimichnyi zhurnal. - 2014. - Vol. 86, № 6. - S. 56-65.
3. Bishko O.I. Systema antyoksydantnoho zakhystu u pechintsi ta nyrkakh shchura za vplyvu histaminu ta hipokhlorytu natriiu / O.I. Bishko, N.P. Harasym, D.I. Sanahurskyi // Eksperymentalna ta klinichna fiziolohiia i biokhimiia. - 2014. - № 3. - S. 33-43.
4. Bishko O.I. Vmist pervynnykh i vtorynnykh produktiv lipoperoksydatsii u tkanynakh shchura za dii histaminu ta hipokhlorytu natriiu / O.I. Bishko, N.P. Harasym, D.I. Sanahurskyi // Biolohichni Studii / Studia Biologica. - 2014. - T. 8, № 2. - S. 75-90.
5. Bishko O.I. Vilnoradykalni protsesy v tkanynakh shchura za dii hipokhlorytu natriiu ta histaminu / O.I. Bishko, N.P. Holovchak, M.Ia. Boiko, D.I. Sanahurskyi // Biofizychnyi visnyk. - 2014. - T. 31, № 1. - S. 14-26.
6. Yskusnyykh A.Iu. Vlyianye hystamyna na funktsyonalnye svoistva neitrofylov y yntensyvnost protsessa peroksydnoho okyslenyia lypydov v krovy donorov / A.Iu. Yskusnyykh, O.V. Basharyna, V.H. Artiukhov, A.A. Alabovskyi // Vestnyk VHU, Seryia: Khymyia, Byolohyia, Farmatsyia. - 2008. - № 1. - S. 93-96.
7. Komarenko A. Doslidzhennia roli N1-retseptoriv u reaktsiiakh voritnykh sudyn pechinky shchuriv na histamin / A. Komarenko, A. Tieriekhov, A. Vorobiova // Cherk. nats. un-t im. B. Omelnytskoho. Ser. biol. - 2008. - № 128. - S. 54-58.
8. Mandzynets S.M. Zminy ultrastrukturnoi orhanizatsii klityn zarodkiv v'iuna za umov vplyvu avermektynu / S.M. Mandzynets, O.R. Kulachkovskyi, M.V. Bura // Tsytolohyia y henetyka. - 2011. - № 5. - S. 58-64.
9. Morozov YA. Patohenetycheskye aspekty kholesteroza zhelchnoho puzyria / YA. Morozov // Dokazatelnaia hastroenterolohyia. -2014. - T. 3, № 1. - S. 3-14.
10. Naumova O.A. Syndrom nyzkoi tolerantnosty k hystamynu / O.A. Naumova // Dytiachyi likar. - 2013. - T. 3, № 24. - S. 44-50.
11. Patolohichna anatomiia i patolohichna fiziolohiia liudyny / Ia.Ia. Bodnar, V.V. Faifura. - Ternopil: Ukrmedknyha, 2000. - 494 s.
12. Patolohichna anatomiia / V.H. Shlopov. - Vinnytsia: NOVA KNYHA, 2004. - 768 s.
13. Patolohycheskaia anatomyia / A.Y Strukov, V.V. Serov. - M.: Lytterra, 2010. - 848 s.
14. Petrov S.Y Prymenenye htpokhloryta natryia v klynycheskoi toksykolohy: dyssertatsyia na soyskanye uchenoi stepeny doktora medytsynskykh nauk / S.Y Petrov. - Moskva, 2005. - 197 s.
15. Protsesy perekysnoho okysnennia lipidiv u zhyvykh orhanizmakh: monohrafiia / N.P. Holovchak, A.V. Tarnovska, H.I. Kotsiumbas, D.I. Sanahurskyi. - Lviv: LNU imeni Ivana Franka, 2012. - 250 s.
16. Rukovodstvo k yspolzovanyiu prohrammnoho kompleksa ImageJ dlia obrabotky yzobrazhenyi. Uchebnoe metodycheskoe posobye / A.L. Koniukhov. - Tomsk: Kafedra TU, TUSUR, 2012. - 105 s.
17. Chekman I.S. Klinichna farmakolohiia protyhistaminnykh preparativ / I.S. Chekman // Medytsyna zaliznychnoho transportu Ukrainy. - 2002. - № 2. - S. 58-61.
18. Bodnarchuk N.O. Structural changes of loach embryos during embryogenesis under the influence of Flurenizyd / N.O. Bodnarchuk, O.R. Kulachkovsky, S.M. Mandzynets, D.I. Sanagurskiy // Annales UMCS, sectio ee zootechnica. - 2016. - Vol. 34, № 4. -P. 19-30.
19. Harasym N.P. Activity of key enzymes of antioxidant system in rat blood plasma under the effect of histamine and sodium hypochlorite / N.P. Harasym, O.I. Bishko, S.M. Mandzynets, A.B. Heneha, M.B. Halan, V.P. Otchych, D.I. Sanahursky // Studia Biologica. - 2017. - Vol. 11, № 1. - P. 33-40.
20. Hidalgo E. Cytotoxicity mechanisms of sodium hypochlorite in cultured human dermal fibroblasts and its bactericidal effectiveness / E. Hidalgo, R. Bartolome, C. Dominguez // Chemico-Biological Interactions. - 2002. - № 139. - P. 265-282.
21. Lebedev A.T. GC-MS comparison of the behavior of chlorine and sodium hypochlorite towards organic compounds dissolved in water / A.T. Lebedev, G.M. Shaydullina, N.A. Sinikova, N.V. Harchevnikova // Water Research. - 2004. - № 38. - P. 3713-3718.
22. Myung Woo Byun Effects of irradiation and sodium hypochlorite on the micro-organisms attached to a commercial food container / Woo Byun Myung, Ho Kim Jang, Ho Kim Dong, Ju Kim Hyun, Jo Cheorun // Food Microbiology. - 2007. - № 24. - P. 544-548.
23. Reynolds E.S. The use of lead citrate at high pH as an electronopaque stain in electron microscopy / E.S. Reynolds // J. Cell Biol.
- 1963. - № 17. - Р. 208-212.
24. Shahid M. Histamine, Histamine Receptors, and their Role in Immunomodulation: An Updated Systematic Review / M. Shahid, T. Tripathi, F Sobia, S. Moin, M. Siddiqui, R. Khan // The Open Immunology Journal. - 2009. - № 2. - Р. 9-41.
25. Taylor Francis Histamine regulation of pancreatitis and pancreatic cancer: a review of recent findings / Francis Taylor, Graf Allyson, Hodges Kyle, Kennedy Lindsey, Hargrove Laura, Price Mattie, Kearney Kate, Francis Heather // Hepatobiliary Surg Nutr. - 2013.
- Vol. 2, № 4. - Р. 216-226.
26. Yasuko Kaneko The effect of sodium hypochlorite treatment on the development of a-amylase activity in mung bean cotyledons / Kaneko Yasuko, Morohashi Yukio // Plant Science. - 2003. - № 164. - Р. 287-292.
СТРУКТУРН1 ЗМ1НИ ПЕЧ1НКИ ЩУР1В ЗА ДМ Г1СТАМ1НУ ТА Г1ПОХЛОРИТУ НАТР1Ю
Гарасим Н. П., Бшко-Москалюк О. I., Кулачковський О. Р., Луцик М. В., Санагурський Д. I.
Резюме. Дослщжено вплив ппохпориту натрю (ПХН) та пстамшу, а також одночасну ¡хню дт на гепато-цити щурiв на 1-шу, 7-му, 14-ту доби дослщу i пюля реабтггацмного перюду (21-ша доба). Встановлено, що пстамш зумовлюе гщротчну дистрофю змшу в будовi мтохондрм, ендоплазматично! сггки. Випоювання щурам ПХН у концентрацп 5 мг/л веде до зростання кшыкост багатоядерцевих ядер у гепатоцитах. ПХН у концентраци 20 мг/л понижуе вмют багатоядерцевих ядер кгптин. ПХН як у нижчм, так i у вищiй концентрацп зумовлюе вакуолiзацiю цитоплазми гепатоцитiв. Виявлено, що одночасне введення в оргаызм щурiв ПХН у концентрацiI 5 мг/л i гiстамiну (1 i 8 мкг/кг) веде зростання кшыкост вакуолiзованих гепатоцитiв, порiвняно з контролем, проте, порiвнюючи з групами тварин, яким вводили пстамш, ктькють гепатоци^в з гiдропiчною дистрофiею е нижчою. Значний негативний вплив на яюсы i кiлькiснi показники гепатоцитiв чинить одночас-на дiя ГХН (20 мг/л) та пстамшу в дозi 1 мкг/кг на вЫх етапах дослщження.
Ключовi слова: печiнка, пстамш, ппохпорит натрiю, морфометрiя.
СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПЕЧЕНИ КРЫС ПРИ ДЕЙСТВИИ ГИСТАМИНА И ГИПОХЛОРИТА НАТРИЯ
Гарасым Н. П., Бишко-Москалюк О. И., Кулачковский О. Р., Луцык М. В., Санагурский Д. И.
Резюме. Исследовано влияние гипохлорита натрия (ПХН) и гистамина, а также одновременное их действие на гепатоциты крыс на 1, 7, 14 сутки опыта и после реабилитационного периода (21 сутки). Установлено, что гистамин вызывает гидропическую дистрофию, изменение в строении митохондрий, эндоплазма-тической сети. Выпоивание крысам ПХН в концентрации 5 мг/л ведет к росту количества многоядерцевых ядер в гепатоцитах. ПХН в концентрации 20 мг/л снижает содержание многоядерцевых ядер клеток. ПХН как в низшей, так и в высшей концентрации вызывает вакуолизацию цитоплазмы гепатоцитов. Обнаружено, что одновременное введение в организм крыс ПХН в концентрации 5 мг/л и гистамина (1 и 8 мкг/кг) ведет к росту количества вакуолизированных гепатоцитов по сравнению с контролем, однако, по сравнению с группами животных, которым вводили гистамин, количество гепатоцитов с гидропической дистрофией ниже. Значительное негативное влияние на качественные и количественные показатели гепатоцитов оказывает одновременное действие ПХН (20 мг/л) и гистамина в дозе 1 мкг/кг на всех этапах исследования.
Ключевые слова: печень, гистамин, гипохлорит натрия, морфометрия.
STRUCTURAL CHANGES IN RATS LIVER UNDER THE INFJUENCE OF HISTAMINE AND SODIUM HYPOCHLORITE
Harasym N. P., Bishko-Moskalyuk O. I., Kulachkovsky O. R., Lutsyk M. V., Sanahursky D. I.
Abstract. Histamine (2- [4-imidazolyl] ethylamine) was first described as an endogenous substance in 1910, and as a mediator of allergic reactions - in 1932. Histamine is synthesized from the histidine amino acid with the participation of pyridoxal phosphate co-enzyme (derivative of vitamin B6) and the enzyme L-histidinedecarboxylase. It is produced in mast cells, basophils, platelets and some neurons, which is intracellular in bubbles and is excreted when stimulated.
Histamine is a powerful mediator of a number of biological reactions (bronchospasm, tachycardia, arrhythmia, dizziness, headache, allergic rash on the skin, etc.). In medicine, as a detoxifier, sodium hypochlorite (SH) is used. This substance is officially used for disinfection of tap water. It is important to study the safety of the use of SH in medicine for the treatment of patients with allergic reactions, and also the excessive allocation of histamine by mast cells and basophils.
The purpose of the study was to study the influence of histamine and SH on high quality (by means of light and electron microscopy) and quantitative (by morphometric analysis) rat liver indices.
The left lobe of the liver was selected. The tissues were fixed in formalin (15%). The histology preparations were stained with hematoxylin-eosin. The obtained images of liver tissues were processed using Image J. computer program. Electron microscopic research of rat liver was carried out.
Influence of sodium hypochlorite (SH), histamine and their simultaneous action on hepatocytes of rats on 1 st, 7 th, 14 th day of the experiment and after the rehabilitation period (21st day) was investigated. It has been established that histamine causes gidropic dystrophy, a change in the structure of mitochondria, an endoplasmic reticulum. Giving rats SH at a concentration of 5 mg/l leads to an increase in the number of multi-nucleus nuclei in hepatocytes. SH at a concentration of 20 mg/l reduces the content of multi-nucleus nuclei of cells. SH in both the lower and higher concentrations causes vacuolation of the hepatocyte cytoplasm. It has been found that the simultaneous SH of 5 mg/l and histamine (1 and 8 |ig/kg) into the body, increases the number of vacuolated
hepatocytes compared to control, however, when compared with the groups of animals administered histamine, the number of hepatocytes with hydropathic dystrophy is lower.
Functional activity of cells under the influence of SH at a concentration of 20 mg/l and histamine in a dose of 8 |ig/kg increases, as evidenced by the increase in the number of multi-nucleus nuclei. Against the background of the growth of vacuolation of the cytoplasm, there is a decrease in the area and perimeter of the profile of hepatocytes and nuclei. The vacuoles formed in the cytoplasm are smaller in size on the 14th day of the effect of the investigated factors. By the 21st day the coefficient of the form of the profile of hepatocytes increases slightly (by 5%). Significant negative influence on qualitative and quantitative parameters of hepatocytes simultaneously effect SH (20 mg/l) and histamine at a dose of 1 |ig/kg at all stages of the study. We associate a significant negative effect of SC in a concentration of 20 mg/l and histamine in a dose of 1 |ig/kg, with the formation of a large number of harmful compounds in the liver of rats (for example, carbonyl compounds, chloramines). It is known that chloramines can cause denaturation of proteins. Possibly, histamine at a lower concentration stimulates the endogenous release of histamine by mast cells and basophils with which SH reacts. From the literature it is known that in low concentrations of histamine causes the release of the active forms of oxygen by neutrophils in the bloodstream, while its high concentrations inhibit this process. Probably histamine at a dose of 1 |ig/kg leads to an increase in the formation of active forms of oxygen. It is also known that SH reacts with biogenic amines, forming carbonyl compounds. Such compounds are formed during the enzymatic destruction of histamine by aminoxidases in the organism. The combination of these factors, probably, also causes such a negative effect on the structural features of hepatocytes with the combined action of SH (20 mg/l) and histamine in a dose of 1 mg/kg.
Keywords: liver, histamine, sodium hypochlorite, morphometry.
Рецензент - проф. Блаш С. М.
Стаття надшшла 08.11.2017 року
DOI 10.29254/2077-4214-2017-4-3-141-304-311 УДК 612.172 : 611.127-018 Загоруйко Г. Е., Загоруйко Ю. В.
ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ РАЗМЕРОВ И ЧИСЛА КАРДИОМИОЦИТОВ, ИХ ЯДЕР В ПРОЦЕССЕ ПРЕНАТАЛЬНОГО И РАННЕГО ПОСТНАТАЛЬНОГО
РАЗВИТИЯ СЕРДЦА КРЫС
Харьковский национальный медицинский университет (г. Харьков)
prof.zagoruykoGE@gmail.com
Исследование проведено в соответствии с тематикой НИР «Структурные перестройки компонентов сердечно-сосудистой системы в условиях нормального и аномального гистогенеза у человека и экспериментальных животных», № государственной регистрации 011111006621.
Вступление. Большинство экспериментов по возрастной морфологии, биохимии и физиологии проводится на лабораторных животных, в том числе на крысах Wistar стадного разведения. Продолжительность жизни этих животных не превышает 2,5-3 года [8]. Белых крыс используют при исследовании механизмов онтогенеза и поиска экспериментальных путей продления жизни [11,16,20,21]. На протяжении десятилетий, исследования по возрастной биохимии, физиологии и морфологии проводили на крысах в возрасте: 1, 3, 12 и 24 месяцев [16]. Иногда - на крысах в возрасте 4, 24 и 33 месяцев [17]. Однако, результаты работ выполненных на крысах в возрасте 1, 3, 12 и 24 месяцев, или 4, 24 и 33 месяцев, естественно не отражают всей полноты гармонии природного процесса постнатального онтогенеза сердца этих животных от рождения до глубокой старости и смерти. Необходимо увеличить число возрастных групп лабораторных животных и «заполнить» экспериментальными данными не иссле-
дованные временные интервалы последовательных стадий онтогенеза сердца млекопитающих, на примере белых крыс Wistar. Одним из развивающихся научных направлений общебиологической проблемы кардиомиогенеза, является исследование закономерностей возрастных изменений структурных компонентов паренхимы и стромы миокарда в процессе онтогенеза человека [1,3], некоторых позвоночных животных [14,18,19], белых крыс [2,6,7,10]. Известно [9,10,17,19], что паренхима миокарда желудочков сердца половозрелых млекопитающих и человека состоит из множества взаимосвязанных различными видами межклеточных контактов пост-митотических кардиомиоцитов (КМЦ), функционирование которых «сокращение ^ расслабление» начинается еще на ранних этапах эмбрионального развития сердца и заканчивается в момент смерти макроорганизма. На поздних стадиях постнаталь-ного онтогенеза млекопитающих, в сердечнососудистой системе развиваются характерные для процесса старения морфофункциональные изменения, которые коррелируют с биологическим возрастом и темпом старения организма [20,21]. Однако имеющаяся информация о динамике изменений структурно-функциональной организации миокарда желудочков сердца в процессе постнатального
