CC BY
59
УДК 616. 831 - 018. 613. 632
СТРУКТУРЫ ЗМ1НИ СУДИННОГО РУСЛА КОРИ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ЩУР1В ЗА УМОВ ДП НА ОРГАН1ЗМ СУЛЬФАТ1В М1Д1, ЦИНКУ ТА ЗАЛ1ЗА
В експеримент на 48 статевозрiлих щурах-самцях вжом 5-8 мюящв, KOTpi протягом 3-х мюящв вживали воду, насичену комбшащею солей важких металiв цинку, мвд та залiза встановлено, що сум1ш важких металiв чинить на судини кори головного мозку досить виразний вазотоксичний ефект. Стутнь виразносп морфолопчних перебудов у судинному руслi знаходиться в прямiй залежностi вiд строив експерименту. На раншх етапах дослщу спостерiгаються функцiональнi розлади гемодинамiки (дистошчш змiни судин, стаз кровi). 1з збiльшенням термiнiв експерименту перебудови приймають ознаки органiчних, полiморфних (пiдвищення проникливосп стiнок судин, формування периваскулярного набряку, сладж-феномен, утворення дiапедезних крововиливiв у тканину мозку, геморагiчна шфшьтращя тканини мозку).
Ключов! слова: кора головного мозку, сульфата мвд, цинку, зал1за, стаз Kpoei.
Робота е фрагментом держбюджетноХ НДР № 0113U003315 "Морфогенез загальнопатологiчних процеав."
Серед х1м1чних речовин, що забруднюють об'екти виробничого i навколишнього природного середовищ, важкi метали та !х сполуки утворюють особливу групу токсикантiв, як зумовлюють негативний вплив на довкшля i безпосередньо на саму людину [2,3]. Недостатне або надмiрне !х надходження в органiзм, як правило, призводить до фiзiологiчних зрушень, а в окремих випадках е першопричиною формування патологiчних станiв [7]. Багаточисельш лiтературнi данi свiдчать про тюний зв'язок мiж хiмiчним складом питно! води i станом здоров'я населення [6,7]. Важливого гiгiенiчного значення набувае проблема одночасного надходження до оргашзму кшькох мiкроелементiв, що зумовлюе !х комбiнований вплив на органiзм людини [11].
У попередшх дослiдженнях нами вивчено негативний вплив комбшацш солей цинку, хрому та свинцю, а також мщ, марганцю та свинцю на кору головного мозку та мозочка. Встановлена рiзна динамша перебпу морфолопчних змш у судинному ру^ кори головного мозку пiд дiею рiзних комбiнацiй солей важких метатв [8]. Однак, автори не знайшли робгг щодо комбiнованого впливу сульфапв цинку, мiдi та залiза на судинне русло сенсомоторно! зони кори головного мозку, або вказаш дослщження висвiтленi не в повному обсязi i найчастiше торкаються iзольовано! дп окремих важких металiв на орган. Доведено, що таю мшроелементи, як Fe, Cu, Zn, Mn та Se е невщ'емними складовими рiзних ферментних систем i можуть зумовлювати ютотний вплив на перебiг iшемiчно! хвороби серця та призвести до рiзних ускладнень. При цьому слщ враховувати що вiдчутно впливають на функцюнування про- i антиоксидантних систем оргашзму[9,10]. Надлишкове накопичення в органiзмi цинку, марганцю, залiза та мда може визвати токсичне ураження нейрошв та сприяти розвитку судинних та нейродегенеративних процесiв[1,4,5].
Аналiз лiтератури показуе, що е окремi вiдомостi про вплив затза на ЦНС i не достатньо дослiджень, якi стосуються дп комбшацй цинку, мiдi та залiза на кору головного мозку статевозрших щурiв, зокрема на судинне русло. Це переконливо свщчить про необхщшсть проведення подiбних експериментiв.
Метою роботи було вивчення морфологiчних змш у судинному ру^ кори головного мозку щурiв за умов дп на органiзм сульфатiв мiдi, цинку та затза
Матерiал та методи дослщження. Експеримент проведений на 48 бших статевозрших щурах-самцях масою 200-250г, вшом 5-8 мiсяцiв, що були розподшеш на 4 групи. Лабораторш тварини першо! групи (контрольно!) утримувались у звичайних умовах вiварiю. Тварини друго! та третьо! груп протягом 3-х мюящв вживали воду, насичену комбшащею солей важких металiв: цинку (ZnSO4) - 50 мг/л, мщ (CuS04) - 20 мг/л та залiза (FeSO4) - 20 мг/л. Групи шддослщних тварин виводилися з експерименту шляхом декаштацп пiд ефiрним наркозом через 30, 60 та 90 дiб вiд початку експерименту. Утримання тварин та манiпуляцil над ними проводилися у вiдповiдностi до положень «Загальноетичних принципiв експериментiв на тваринах» (Ки1в, 2001р.) та «Свропейсько! конвенцil про захист хребетних тварин, яю використовуються для експериментальних та шших наукових цiлей» (Страсбург, 1985). Для вивчення мшроскошчно! картини сенсомоторно! зони кори великих швкуль застосовували загальноприйняп методики мiкроанатомiчного методу дослщження. Зрiзи фарбували гематоксилiн-еозином. Загальний морфолопчний аналiз проводили за допомогою св^лооптичного мiкроскопа «Мiкмед», з об'ективами х10, х20, х40, бiнокулярами 7, 10. Фотодокументування отриманих результатiв проводили за допомогою цифрово! вiдеокамери «Olimpus BX-41» на персональному комп'ютерi.
© Романюк А.М., Гринцова Н.Б. та inm., 2014 147
Результати дослщження та Тх обговорення. Пюля 30-ти денного термiну споживання пiддослiдними тваринами сумiшi сульфатiв важких металiв цинку, мщ та залiза головний мозок щурiв макроскопiчно зберiгав свою анатомiчну будову. Виявлялася помiрна напруга мозкових оболонок та помiрне повнокрiв'я судин м'яко! мозково! оболонки. Морфологiчнi змши в корi головного мозку розпочинаються з функцiональних розладiв гемодинамiки, а саме порушення кровонаповнення судинного русла дистошчного характеру. Повнокрiв'я судин перемежовусться з спазмом, що зумовлюе нерiвномiрне кровозабезпечення тканини головного мозку. В основному, вiдмiчаeться рiзке повнокрiв'я венозного русла, судини якого заповнеш гомогенною блщо - рожевою масою. Вiдмiчаються початковi стади порушення реологiчних властивостей кровь Еритроцити повнютю виповнюють просв^лення судин, дуже тiсно прилягають один до одного, контури !х не ч^ко окресленi, формуеться сладжування еритроципв та стаз кровi. Одночасно з цим шдвищуеться проникливiсть стiнок судин, з утворенням навколо гемокапiлярiв та вен периваскулярного набряку, роз упри якого навколо окремих судин досить значш (кребюпори) (рис. 1).
X Л
V*
«аш
Рис.1. Кора великих швкуль щура сери при шдвищеному споживанш солей важких меташв наприкшщ 30-ти денного термшу експерименту. Спазм судин, утворення кребюпор навколо судин. Заб. г.-е. 400х.
Рис. 2. Кора великих швкуль щура при шдвищеному споживанш солей важких меташв наприкшщ 60-ти- денного термшу експерименту. Змши реолопчних властивостей кровь Заб. г.-е. х400х.
Рис.3. Кора великих швкуль щура сери при шдвищеному споживанш солей важких метагав наприкшщ 60-ти денного термшу експерименту. Морфолопчш перебудови в стшщ артери, утворення кребюпор. Заб. г.-е. х400х.
Рис.4. Кора великих швкуль щура сери при шдвищеному споживанш солей важких метал1в наприкшщ 90-то денного термшу експерименту. Геморапчна шфшьтращя тканини мозку, розрив стшки судини. Заб. г.-е. х400х.
Внаслiдок плазматичного просякання стiнок судин виявляеться рiзке потовщення та гомогенiзацiя субендотелiального шару. Ендотелш капiлярiв, артерiол та венул з ознаками набряку, ядра кл^ин виступають у просвiт судин. Венули та вени розширеш, клiтини ендотелiю з ознаками дистрофiчних змiн, ядра мають витягнуту форму.
У тварин шсля 60-ти денного термiну дослiду, у корi головного мозку спостерiгаеться поглиблення морфологiчних змiн зi сторони судинного русла. Перебудова мшросудин досить виразна, з ознаками органiчних змiн, носять полiморфний характер та протiкають за типом гшоксичних. Вiдмiчаеться повнокрiв'я та помiрний набряк м'яко! мозково! оболонки та тканини головного мозку. Збернаеться виразне повнокрiв'я, в основному, венозного русла, стаз кров^ внутрiшньосудинна агрегащя еритроцитiв з ровитком сладж-феномену (рис.2). I надалi посилюеться проникливiсть судинно! стiнки, з виходом плазми в позасудинний проспр. Зi сторони нейрогли
виявлясться досить яскрава неспецифiчна вщповщна реакщя нянин на дiю токсичного агента, що проявляеться активацieю та пролiферацieю глп, з явищами сателiтозу та нейронофагп, а також утворенням складних дальних комплексiв навколо судин та незворотньо гинучих нейронiв. Це може бути пов'язане з погiршенням трофiки нервових клнин та виконанням глiальними елементами посилено! детоксикацшно! функцп.
В артерюлах та дрiбних артерiях м'язового типа ендотелiальнi клiтини плоскi. Клiтини гладко! м'язово! тканини, внаслiдок просочування плазмою, мають периорiентованi, набряклi ядра. У таких випадках вся стшка артерп виглядае рiзко потовщеною. Навколо судин спостерпаеться периваскулярний набряк, з утворенням у речовиш мозку кребiопор значних розмiрiв (рис.3).
У тварин шсля 90-то денного термiну експерименту, внаслщок подальшого поглиблення морфологiчних перебудов у судинному ру^ посилюються морфологiчнi змши головного мозку, що носять дифузний полiморфний характер. М'яка мозкова оболонка повнокрiвна, судини мiкроциркуляторного русла рiзко спазмованi. В результатi наростаючих процешв порушення проникливостi судинно! стiнки та змш реологiчних властивостей кровi спостернаеться утворення дефектiв у стiнцi судин. Виявляються дiапедезнi крововиливи у тканину мозку. Навколо судин визначаеться значна кшьюсть еритроципв, що утворюють екстравазати. На деяких дiлянках тканина мозку зазнае геморапчно! iнфiльтрацi!, з виходом еритроципв у позасудинний простiр (рис.4). Речовина мозку на цих дшянках просочена кров'ю, з частково гемолiзованими еритроцитами. Нервовi клiтини знаходяться у сташ некробiотичних змiн, гiперхромнi, або нечнко контуруються. Спостерiгаються поодинокi випадки надриву та розриву судинно! стшки (рис.4).
Крiм того, на цих термшах експерименту виявляються першi ознаки репаративних процесiв. У дiлянках геморапчно! шфшьтрацп тканини мозку з'являеться активна пролiферативна реакцiя клiтин нейроглi! прилегло! тканини мозку з утворенням дальних вузлиюв.
Ступiнь виразностi морфологiчних перебудов у судинному ру^ знаходиться в прямш залежностi вiд строкiв експерименту. На раншх етапах дослiду, морфолопчш змiни в корi головного мозку розпочинаються з функщональних розладiв гемодинамши (дистонiчнi змiни судин, стаз кров^. 1з збiльшенням термiнiв експерименту (90 дiб) морфологiчнi перебудови в судинному ру^ поглиблюються, мають ознаки оргашчних, носять полiморфний характер та протшають за типом гiпоксичних (пiдвищення проникливосп стiнок судин, формування периваскулярного набряку, сладж-феномен, утворення дiапедезних крововиливiв у тканину мозку, геморапчна iнфiльтрацiя тканини мозку). Аналiз проведеного дослiдження показав, що комбшащя солей важких металiв (сульфатiв мiдi, цинку та затза), в результатi !х довготривалого надходження до органiзму з питною водою, чинить на судини кори головного мозку досить виразний вазотоксичний ефект. Морфолопчш перебудови в судинах носять неспецифiчний полiморфний характер та торкаються порушення кровонаповнення судин, збшьшення проникносп стiнок судин та !х цшсносп, змiн реологiчних властивостей кровi.
Враховуючи, що тип комбшовано! дi! у сумiшi «цинк-мщь-затзо» зумовлений антагонiзмом мiж залiзом та цинком i мщдю, можна припустити пряму вазотоксичну дда сульфату залiза на судинну стшку кори головного мозку експериментальних тварин. Крiм того, не можливо не враховувати i загальногiпоксичнi явища, що розвиваються у головному мозку в вщповщь на дда солей важких метатв.
Перспективи подальших до^джень передбачають проведення морфометричних дотджень судин та спектрофотометричного аналiзу хiмiчного складу речовини головного мозку.
19. Громова О.А. Нейротрофическая система мозга: нейропептиды, макро- и микроэлементы, нейротрофические препараты / О.А. Громова // Международный неврологический журнал.—2007.--№ 2. (12).-- С. 94-104.
20. Дмитруха Н. М. До проблеми iмунотоксичностi свинцю i кадмш (огляд лтератури) / Н. М. Дмитруха // Современные проблемы токсикологии. — 2009. — №1. — С.4--9.
21. Дмитруха Н.М. Токсична дiя свинцю та кадмш на iмунокомпетентнi клпини кровi щурiв в умовах in vitro / Н.М. Дмитруха, Т.М.Покровська // Современные проблемы токсикологии. — 2007. — №2. — С.9 —13.
22. Кафадаров Р.Н. Изменения сосудов микроциркуляторного русла центральной нервной системы при рахличных стадiях гипертоничес кой болезни с хронической цереброваскулярной недостаточностью/ Р.Н.Кафадаров. Г.В.Олесов // Микроциркуляция в патологи. Труды МОНИКИ им. М.Ф. Владимирского — Москва, 1980. —Т. XXX, №2. — С.84 —87.
23. Колтовер А.Н. Патологическая анатомия нарушений мозгового кровообращения / А.Н.Колтовер Н.В.Верещагин, И.Г. Людковская, В.А.Моргунов. — Москва: Медицина,1975. — 253с.
24. Лопатин С.А. Современные проблемы водоснабжения мегаполисов /Лопатин С.А., Нарыков В.И., Раевский К.К. и др.// Гигиена и санитария. — 2005. — №4. — С.20-25.
25. Проданчук М.Г. Науково-методичш аспекти токсиколого-клш1чних дослщжень впливу мшерального складу питно! води на стан здоров'я населення (огляд лператури) / М.Г. Проданчук, 1.В. Мудрий, В.1. Великий, Г.1.Петрашенко, А.А. Калашшков, В.М. Проценко, Н.Г. Гончаренко, О.Р. Ситенко// Современные проблемы токсикологии.-2006. - №3 - С.4 -7.
8. Романюк А.М. Морфолопчш змши нейрошв головного мозку щур1в в умовах впливу на оргашзм солей важких метал1в та !х фармакокорекщяглутарпном/А.М.Романюк,Н.Б.Гринцова,Г.Ю.Будко,Л.1.Карпенко// Вюник морфологи. — 2010. — Вип.16( 2). — С. 393—397.
9. Скельний А.В. Х1м1чш елементи у ф1зюлогл й екологп людини/ В.1.Скельний — М.: Наука, 2004. — 98 с.
10. Ягупова А.С. Параметри антиоксидантно! активност та вмют зал1за в кров1 при експериментальному шфаркп мюкарда/ А.С. Ягупова, 1.В. Кженковська, О.В. Вельчинська, Т.А Кулкова, Ю.П. Шамрай, В.П. Нароха, Н.£. Чумак // Современные проблемы токсикологии. — 2006. — №3 — С.19-22.
11 .Florea Ana-Maria. Occurrence, use and potential toxic effects of metals and metal compounds / Ana-Maria Florea, Dietrich Busselberg // Biometals. — 2006. — Vol.19, № 4. — Р. 419—427.
СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СОСУДИСТОГО РУСЛА КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫС В УСЛОВИЯХ ДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ СУЛЬФАТОВ МЕДИ, ЦИНКА И ЖЕЛЕЗА Романюк А.М., Гринцова Н.Б., Романюк С.А., Козик Е.В.
В эксперименте на 48 половозрелых крысах-самцах в возрасте 5-8 месяцев, которые в течении 3-х месяцев употребляли воду, насыщенную комбинацией солей тяжелых металлов цинка, меди и железа установлено, что смесь тяжелых металлов оказывает на сосуды коры головного мозга достаточно выразительный вазотоксичний эффект. Степень выраженности морфологических перестроек в сосудистом русле находится в прямой зависимости от сроков эксперимента. На ранних этапах опыта наблюдаются функциональные расстройства гемодинамики (дистонические изменения сосудов, стаз крови). С увеличением сроков эксперимента перестройки принимают признаки органических, полиморфных (повышение проницаемости стенок сосудов, формирование периваскулярного отека, сладж-феномен, образования диапедезных кровоизлияний в ткань мозга, геморрагическая инфильтрация ткани мозга).
Ключевые слова: кора головного мозга, сульфаты меди, цинка, железа, стаз крови.
Стаття надшшла 15.05.2014 р.
STRUCTURAL CHANGES OF THE VASCULAR BED
OF THE RAT BRAIN CORTEX IN THE BODY UNDER THE ACTION OF COPPER SULFATE, ZINC AND IRON
Romaniuk A.M., Grintsova N., Romaniuk S., Kozik E.
In the experiment, 48 adult male rats aged 5-8 months who are within 3 months of consumed water saturated with a combination of heavy metal salts of zinc, copper and iron, the mixture of heavy metals has on blood vessels of the cerebral cortex is quite expressive vazotoksichny effect. The degree of severity of morphological transformations in the bloodstream is directly dependent on the timing of the experiment. In the early stages of experience observed functional disorders of hemodynamics (dystonic vascular changes, blood stasis). With the increase in terms of restructuring the experiment take signs of organic polymorphic (increased permeability of the vessel walls, perivascular edema formation, sludge phenomenon, education diapedetic hemorrhage into the brain tissue, hemorrhagic infiltration of the brain tissue).
Keywords: cerebral cortex, sulphates of copper, zinc, iron, blood stasis.
Pe^roeHT CTapneHKO I.I.
УДК 535.343: 612.017.4
УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КОЖИ ПРИ ВВЕДЕНИИ НАНОЧАСТИЦ СЕРЕБРА
Эксперимент проводился на 17 крысах линии Вистар. После подкожного введения 0,01мл раствора наночастиц серебра эффект оценивался на 7 и 14 сутки. Для электронно-микроскопического исследования фрагменты кожи спины фиксировались, ультратонкие срезы контрастировались по методике Reynolds. Просматривались и фотографировались срезы в электронном микроскопе ПЭМ-100-01. Показано, что при введении наночастиц серебра размером 30 нм в коже отмечается комплекс реактивных изменений, приводящий к повышению белоксинтезирующей функции фибробластов и эпителиоцитов базального слоя эпидермиса, нарушению фиброархитектоники и неоколлагеногенезу.
Ключевые слова: наночастицы серебра, кожа, трансмиссионная электронная микроскопия
Работа является фрагментом НИР "Морфогенез еmтелiальноi та сполучноi тканини за фiзiологiчних та патологiчних умов", № держ. реестраци 0109U008570.
Растущее количество работ, посвященных исследованиям влияния наночастиц серебра на биологические объекты, объясняется широкими перспективами применения наночастиц серебра в медицине. Несмотря на большое количество исследований, следует отметить, что морфологические изменения в тканях описаны недостаточно. Особенно, морфологические изменения в тканях кожи, тогда как наиболее перспективным является местное применение наночастиц серебра [3,5]. В связи с
© Сырма Е.И., Ульянов В.О. и др., 2014
