CC BY
16ЦИТОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА КЛЕТОК БРОНХОАЛЬВЕОЛЯРНОГО ЛАВАЖА, ПЕЧЕНИ И ЖЕЛУДКА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ХЛОПКОВОЙ ПЫЛИ, СОДЕРЖАЩЕЙ ФОСФОРОРГАНИЧЕСКИЕ ПЕСТИЦИДЫ
В ЭКСПЕРИМЕНТЕ
д.м.н. Досыбаева Г. Н.
Международный казахско-турецкий университет имени Ходжи Ахмеда Ясави кафедра терапии Казахстан, г Шымкент
Abstract. Pesticides in the number of other chemical factors bring in a certain contribution to contamination of environment, that presents a considerable эколого-гигиеническую problem with the possible risk of development of the productively-conditioned pathology at all population. In-process дана there is a цитоморфологическая estimation of cages of alveolar макрофагов, liver and stomach at operating of cotton dust on experimental animals.
Keywords: pesticides, experiment, cotton dust
При разработке профилактических и лечебных мероприятий, направленных на снижение заболеваемости, в связи с загрязнением внешней среды химическими факторами, в частности, пестицидами, данные экспериментальных исследований представляются перспективными. Результаты этих исследований необходимы также для понимания патогенетических механизмов воздействия пестицидов на организм человека.
[8,9,10]. Республика Казахстан располагает богатыми земельными ресурсами, способными обеспечить разнообразной сельскохозяйственной продукцией не только внутренний рынок, но и поставить её на экспорт. Из 35 миллиона гектаров пахотных земель около 17 миллионов гектаров занимают зерновые культуры, более 7 миллионов га отводится кормовым. Возделываются подсолнечник, хлопчатник, сахарная свекла, табак. Имеются благоприятные условия для выращивания картофеля, различных овощей, плодов и ягод.
Применение пестицидов приняло глобальный характер во всем мире, в том числе и в нашей республике с конца 60- годов прошлого века. В Казахстане был создан мощный агропромышленный комплекс, играющий важную роль в реализации продовольственной программы, где определенная роль принадлежит эффективности применения пестицидов [1,2 ,3].Пестициды в числе других химических факторов вносят определенный вклад в загрязнение окружающей среды, представляют значительную эколого-гигиеническую проблему с возможным риском развития производственно-обусловленной патологии у аграриев и увеличением заболеваемости всего населения [ 4-6 ].
Так, в результате изучения действия пестицида дециса на организм белых крыс, было установлено повышение в сыворотке крови и понижение в ткани печени активности щелочной фосфатазы (ЩФ). Через 1 месяц после интоксикации животных было отмечено снижение уровня холинэстеразы (ХЭ) в сыворотке крови и ткани печени, а также увеличение активности АСТ и АЛТ. Эти изменения были обусловлены развитием в ткани печени деструктивных процессов с нарушением проницаемости клеточных мембран печени [11].
Главным эффектом действия пестицидов на организм, является ингибирование метаболитами ядохимикатов активности ХЭ, что может служить биомаркером отравления. Кроме того, имеются другие вовлекаемые механизмы, типа действия ферментов детоксикации, которые должны приниматься во внимание при анализе эффектов суммарного дефицита ХЭ при воздействии пестицидов [12]. Экспериментальные исследования продемонстрировали высокую корреляцию между ингибированием активности в сыворотке крови органоспеци -фического фермента ХЭ и концентрацией пестицидов в крови [13].
Бронхоальвеолярный лаваж (БАЛ), в этой связи является идеальным способом получения информации при различных интоксикациях, клеточный состав БАЛ позволяет установить определенные изменения их функциональной активности и соотношений между
отдельными клеточными элементами, что делает возможность судить о динамике и активности патологического процесса в легких. Различные химикаты и их комбинации, всасываются из пищеварительного тракта и попадая в периферическую кровь могут повреждать различные органы и системы. Данные экспериментальных исследований представляются перспектив -ными, так как позволяют более обосновано и целенаправленно подходить к разработке профилактических и лечебных мероприятий, направленных на снижение заболеваемости в связи с загрязнением внешней среды химическими факторами - пестицидами. Результаты этих исследований необходимы для понимания патогенетических механизмов воздействия пестицидов на организм животных.
Цель исследования - цитоморфологическая оценка клеток альвеолярных макрофагов, печени и желудка при действии хлопковой пыли на экспериментальных животных.
Материалы и методы. Проведены исследования на беспородных крысах обоего пола (массой 200 - 220 грамм) всего 48 животных, содержащих в виварии при естественном световом режиме на стандартной диете со свободным доступом воды.
Хлопковая пыль состояла преимущественно из мелкодисперсной размеры пылинок от 5 мкм составляли 37,4%, двуокиси кремния более 10% также присутствовали микроорганизмы группы стафилококков и фосфорорганические пестициды. Животные были разбиты на 4 группы: 1 группа - контроль самцы, 2 группа - контроль самочки, 3 и 4 группы - самцы и самочки подвергались 2 -х месячной ингаляционной затравке хлопковой пылью в дозе 5 мг/м3. Ингаляция хлопковой пылью проводилась в течение 4-х часов по 5 дней в неделю статическим методом в затравочной камере Курлянского, емкостью 200 литров.Под слабым эфирным наркозом вскрывали мышцы передней поверхности шеи, выделяли трахею и вводили в её просвет стальную иглу, которую фиксировали лигатурой. Через иглу в легкие вводили 2 мл физиологического раствора и тут же отсасывали перфузат, в количестве 1,0 - 1,2 мл. Такая методика позволила получить бронхиальные смывы, не содержащие примеси крови. Центрифугирование проводили в течение 10 минут, при 2000 оборотов в минуту, надосадочную жидкость выливали, а из осадка делали мазки. С печени и желудка делали мазки - отпечатки, которые высушивали при комнатной температуре. Мазки окрашивали по Романовскому -Гимза. При микроскопировании подсчитывали 200 клеток с каждого мазка. Оценку значимости результатов проводили по критерию Стъюдента при постоянном уровне значимости (р < 001).Количество всего анализов 288.
Результаты и обсуждение. Для выяснения возможности влияния хлопковой пыли с фосфорорганическими соединениями на органы пищеварения, по определению причинно-следственных связей нарушения функций печени и желудка было проведено экспериментальное исследование.
Таблица 1. Цитоморфологические показатели клеток в бронхоальвеолярном лаваже крыс при ингаляционной затравке хлопковой пылью в сроки 2 месяца, %
Объект исследования НЛ ДНЛ АМ ДАМ Реснитчатые цилиндрические эпителиальные клетки Обсемене нность микрофло рой
норма дегенериро ванные
1 группа контроль самцы, п=12 0,46± 0,18 0,50± 0,18 79,25± 3,51 16,21± 1,62 3,21± 0,37 0,37± 0,14 2,83± 0,41
2 группа контроль самки, п=12 0,71± 0,26 0,13± 0,05 85,29± 2,91 8,21± 0,97 5,29± 0,51 0,37± 0,18 2,75± 0,46
3 группа, доза 5мг/м3, самцы, п=12 0 0 47,79± 3,65 J 49,13± 2,77L 1,13± 0,46L 1,95± 0,51L 3,33± 0,92
4 группа, доза 5мг/м3, самки п=12 0,79± 0,31 0,86± 0,18** 52,04± 2,82** 45,54± 3,78** 0,71± 0,32** 0,06± 0,01 19,80± 2,81**
Примечание - _1 - достоверные изменения по сравнению с контрольной группой самцов (р<0,01); **-достоверные изменения по сравнению с контрольной группой самок (р<0,01)
При двухмесячной ингаляционной затравке хлопковой пылью в дозе 5 мг/м3 в 3 группе экспериментальных животных (у самцов) обнаружено снижение количества альвеолярных макрофагов (АМ) на 66% и повышение количества дегенерированных альвеолярных (ДАМ) в 3
раза при сравнении с 1-й контрольной группой (самцами), что составило (49,13±2,77%) (таблица 1). Количество нормальных реснитчатых цилиндрических эпителиальных клеток снижено в 2,8 раз, а дегенерированных этих же клеток повышено в 5,3 раза.
У самок (4 группа) в бронхоальвеолярном лаваже (БАЛ) обнаружено повышение в 6,6 раза количества дегенерированных нейтрофильных лейкоцитов (ДНЛ) и в 5,5 раза ДАМ, по сравнению с контрольной группой самок. Наблюдается снижение количества АМ и нормальных реснитчатых цилиндрических эпителиальных клеток на 64% и в 13 раз, соответственно. Процент обсемененности микрофлорой у самок повышен в 7,2 раза по сравнению с контрольной группой самок (рисунки 1, 2). При двух месячной ингаляционной затравке хлопковой пылью у самцов (3 группа) обнаружено снижение количества нормальных светлых клеток гепатоцитов (СГ) до 33,21±3,41%, что было меньше в 1,8 раза, чем в контрольной группе.
Рис. 1. Нормальное содержание альвеолярных макрофагов в бронхоальвеолярном лаваже (контроль)
■ * if' •I
т
т %
Рис.2. Скопление дегенерированных альвеолярных макрофагов, Ув. х 1600
Количество дегенерированных светлых клеток (ДСК) и НЛ было повышено в 5,5 раза и в 1,3 раза, соответственно. Количество эозинофилов и двухядерных клеток гепатоцитов было повышено на 21% и в 10 раз по сравнению с контрольной группой (таблица 2).
У самок (4 группа животных) обнаружено повышение количества темных клеток (ТК) гепатоцитов (клеток запаса) на 49%, наблюдалось снижение коли-чества нормальных СК в 2 раза, повышение в 3 раза количества ДСК, в 1,8 раза НЛ, в 2 раза эозинофилов, а также
снижение на 66% количества Купферовских клеток (макрофагов), по сравнению с контрольной группой самок (2 группа).
Таблица 2. Цитоморфологические показатели в клетках печени крыс при ингаляционной затравке хлопковой пылью в сроки 2 месяца, %
Объект исследования Гепатоциты НЛ Эозино филы Двухядер ные Купферов ские Фибро-бласты
ТК СК ДСК
1 группа контроль самцы, п=12 20,87 ±2,86 59,71 ±4,71 3,92 ±1,38 3,87 ±0,87 0,79 ±0,23 1,12 ±0,27 2,10 ±0,51 7,62 ±1,11
2 группа контроль самки, п=12 27,37 ±1,89 52,21 ±3,14 6,37 ±1,61 2,37 ±0,51 1,42 ±0,32 2,46 ±0,60 4,29 ±1,06 3,51 ±1,02
3 группа, доза 5мг/м3, самцы, п=12 20,41 ±2,21 33,21 ±3,411 21,71 ±2,81 Г 5,04 ±0,78Г 0,96 ±0,27Г 11,54 ±1,80Г 0,0 ±0,00 7,13 ±1,06
4 группа, доза 5мг/м3, самки п=12 40,79 ±2,91 ** 25,29±2, 45** 19,29±1, 06** 4,30± 0,55** 2,88± 0,69** 2,45 ±0,97 2,58± 0,41** 2,42 ±0,87
Примечание - П достоверные изменения по сравнению с контрольной группой самцов (р<0,01); **-достоверные изменения по сравнению с контрольной группой самок (р<0,01).
У самок в печеночных клетках чаще встречались ДСК с белковой дистрофией и дегенеративно-дистрофическими изменениями. Встречались также единичные клетки с признаками жировой дистрофии (рисунки 3, 4, 5).
Железистый эпителий желудка состоит из клеток трёх типов. Главные клетки (ГК) составляют стенку желёз дна желудка, им приписывается секреция пепсина. Обкладочные клетки (ОК) занимают внешнее положение по отношению к первым. Они выделяют (секретируют) соляную кислоту. Слизеобразующие клетки (СК): шейки желез имеют продолговатые ядра, располагающиеся шеренгами. В средней зоне желудка находится много ОК и ГК. Базальная зона состоит исключительно из ОК и ГК. В области привратника находятся СОЖ с высокими, цилиндрическими клетками, содержащими яйцевидные ядра, залегающие в базальной части клетки.
Рис. 3. Нормальное содержание клеток печени (контроль)
Рис. 4. Скопление дегенерированных светлых клеток в печени. Ув. х 1600
За последние годы цитология желудка стала часто применяться, как метод скрининга с целью раннего выявления рака желудка. При двухмесячной ингаляционной затравке хлопковой пылью в дозе 5 мг/м3 у самцов обнаружено снижение количества ГК в желудке в 2 раза, повышение дегенерированных главных клеток (ДГК) в 5,6 раз и дегенерированных обкладочных клеток (ДОК) - в 2,2 раза, снижение количества СК в 2,7 раза, повышение количества НЛ в 2 раза, лимфоцитов - в 5,9 раза и микрофлоры - в 2,4 раза, по сравнению с контрольной группой самцов (таблица 3, рисунки 6-9).
Рис. 5. Увеличение количества 2-х ядерных клеток печени, регистрируемое в 10раз чаще у
самцов. Ув. х 1600
При исследовании самок (4 группа) нами было также обнаружено снижение количества ГК в 2,3 раза, повышение ДГК на 76%, снижение ОК в 2,1 раза, повышение ДОК в 2,8 раза, СК - в 4 раза, ДСК - в З,7 раза, НЛ - на 37%, лимфоцитов - в 2,7 раза и микрофлоры - в 2 раза, по сравнению с контрольной группой самок (1 группа).
Результаты экспериментальных исследований выявили, что при действии хлопковой пыли в сроки 2 месяца на уровне 5 мг/м3 в организме крыс обоего пола наблюдается формирование клеточного механизма, как цитотоксического эффекта, о чем свидетельствует резкое возрастание ДАМ и НЛ, реснитчатых цилиндрических эпителиальных клеток, повышение количества микрофлоры, больше у самок. Деструктивные процессы в клетках
проявлялись гомогенезацией цитоплазмы, пикнозом ядра, утратой микроворсинок на их поверхности.
Таблица 3. Цитоморфологические показатели (%) в клетках желудка крыс при ингаляционной затравке хлопковой пылью в сроки 2 месяца
Объект исследования ГК ДГК ОК ДОК СК ДСК НЛ Лимфо циты Микро флора
1 группа контроль самцы, п=12 39,0± 3,23 3,54± 0,69 38,58± 2,95 9,63± 1,20 8,04± 0,55 0,54± 0,18 0,25± 0,08 0,42± 0,18 25,96± 3,14
2 группа контроль самки, п=12 23,71± 2,54 5,66± 1,20 53,71± 3,92 10,87± 1,66 4,92± 1,38 0,46± 0,27 0,46± 0,14 0,21± 0,05 13,33± 2,77
3 группа, доза 5 мг/м3, самцы, п=12 19,50± 1,571 19,71± 1,871 32,87± 3,37 21,46± 2,63 Г 3,00± 0,73 Г 0,46± 0,18 0,50± 0,32Г 2,50± 0,73 Г 63,08± 4,85Г
4 группа, доза 5 мг/м3, самки п=12 10,29± 1,06** 9,96± 0,92** 25,33± 2,77** 30,26± 3,33** 19,58± 2,08** 3,37± 0,41 0,63± 0,14 ** 0,58± 0,13** 27,83± 2,97**
Примечание - 1 достоверные изменения по сравнению с контрольной группой самцов (р<0,01); ** достоверные изменения по сравнению с контрольной группой самок (р<0,01).
Со стороны клеток печени были обнаружены формы ТК гепатоцитов - структура их в основном не менялась - полигональная, ядра округлые, цитоплазма малых размеров, ядро расположено эксцентрично. От 10% до 20% клеток печени имели по два ядра, что следует рассматривать, как проявление регенерации, свойственной нормальному органу (контрольная группа).
4_
Рис. 6. Нормальное содержание количества главных клеток желудка (контроль)
При патологических процессах количество дегенерированных двухядерных клеток заметно увеличивается, цитоплазма окрашивается неравномерно, что чаще всего связано с дистрофическими процессами. Наблюдаемое повышение количества НЛ указывает на наличие воспалительного процесса, а у самок, в дополнение к этому, обнаруживали повышение количества эозинофилов, что указывает на сенсибилизацию организма. Обнаружено снижение количества СК и увеличение ДСК как у самцов, так и у самок, структура их изменена, контуры
нечеткие, расплывчатые, что свидетельствует о нарушениях различных стадии жизнедеятельности клеток гепатоцитов.
Рис. 7. Нормальное содержание в желудке обкладочных клеток (контроль)
Рис. 8. В отпечатках желудка высокая обсемененность микрофлорой, повышенное количество
дегенерированных главных клеток. Ув. х 1600
При исследовании мазков-отпечатков желудка было обнаружено снижение количества нормальных ГК и повышение количества ДГК. Это говорит о том, что при ингаляции даже небольших доз (5 мг/м3) хлопковой пыли наблюдаются довольно выраженные изменения в пищеварительном тракте, где отмечено нарушение ферментативной активности желудочных желез и где мы обнаруживали снижение активности фермента пепсина. У самок наблюдали снижение количества ОК, а у самцов и у самок повышение количества ДОК. В оксфильной цитоплазме мало содержалось зернышек, которые вырабатывают соляную кислоту, встречались клетки пикнотические с нечеткими контурами. У самцов было обнаружено снижение количества СК, а у самок, наоборот, их количество было повышено в 4 раза, а количество ДСК было повышено в 3,7 раза. Количество НЛ, лимфоцитов и микрофлоры у крыс обоего пола были повышены. Это свидетельствует о том, что в желудке животных протекает воспалительный процесс и атрофия желез.
Рис. 9. Скопление дегенерированных обкладочных клеток в желудке у самок. Ув. х 1600
Таким образом, при действии хлопковой пыли в дозе 5 мг/м3 в срок 2 месяца были обнаружены процессы нарушения обмена веществ в клетках макрофагальной системы, что переводит процесс энергообеспечения в клетке на анаэробный путь и снижает число жизнеспособных макрофагов у животных, как у самцов, так и у самок.
Установлены выраженные патологические процессы в печеночных клетках -гепатоцитах. В светлых клетках встречалась белковая дистрофия, обнаруживались единичные клетки с признаками жировой дегенерации, повышалось количество НЛ, эозинофилов, снижалось количество клеток Купфера, что свидетельствует о нарушении детоксикационных, защитных и барьерных функций печени. Выявлены нарушения секреторной функции клеток желудочных желез: главных, обкладочных и слизеобразующих, за счет дегенеративных изменений этих клеток, которые у самок были выражены заметнее.
Выводы
1.При действии хлопковой пыли в дозе 5 мг/м3 в сроки 2 месяца обнаружены процессы нарушения обмена веществ в клетках макрофагальной системы, что приводит процесс энергообеспечения в клетке на анаэробный путь и к снижению числа жизнеспособных макрофагов, как у самцов так и у самок.
2.Установлено, что при действии хлопковой пыли в этой же дозе наблюдаются выраженные патологические процессы в печеночных клетках гепатоцитах; в светлых клетках встречалась белковая дистрофия, а так же единичные клетки с признаками жировой дегенерации, повышение количества НЛ, эозинофилов, снижение количества клеток Купфера, что свидетельствует о нарушении детоксикационных, защитных и барьерных функций печени.
3. Установлены нарушения секреторной функции клеток желудочных желез - главных, обкладочных и слизеобразующих, что подтверждено дегенеративны-ми изменениями этих клеток.
ЛИТЕРАТУРА
1. Нахметдинова А.Ш. Научное обоснование регламентов содержания некоторых пестицидов и нитратов в объектах окружающей среды, разработка методологических подходов к их индентификации и схемы мониторинга. Автореферат док...мед.наук.- Алматы.. 2004.- 44с.
2. Жетыбаев Б.К., Касмаков С.Х., Макаров М.Б. и др. Вопросы гигиены труда в производстве минеральных удобрений. Сборник трудов. Проблемы медицины труда и промышленной токсикологии в Казахстане.(Материалы республиканской научно-практической конференции с международным участием).- Караганда.- 2006.- С. 138-141.
3. Г.Н. Досыбаева Оценка влияния пестицидов ,поступивших в организм человена и их метаболизма (обзор) Гигиена труда и медицинская экология,2008.-№ 2(19).- с.10-19
4. Хамракулов М.А., Искандарова Г.Т., Садиков А.У. и др. К вопросу о влиянии пестецидов децис на интенсивность переаминирования циклических аминокислот в
субклеточных фракциях печени и слизистой тонкой кишки. // Бюллетень ассоциации врацей Узбекистана. - 2003.- № 3.- С.109-112.
5. Потапов А.И., Ракитский В.Н., Ильницкая А.В. и др. Методические подходы к гигиенической регламентации пестицидов. //Гигиена и санитария.-1997.- № 6.- С. 55-56.
6. Камильджанов А.Х., Искандарова Ш.Т., Кадырова Д. Изменение некоторых индикаторов ферментов печени при воздействии химических загрязнителей Атмосферы. // Проблемы соц. медицины и управления здравоохранения. 2000. - №18.- С.123-126.
I. Ташкэ К. Введение в количественную цито-гистологическую морфологию.
из-во Академии Социалистической Республики Румынии. - 1980.- 191с.
8. Гонский Я.И., Корда М.М., Клищ Н.Н. и др. Роль антиоксидантной системы в патогенезе токсическоого гепатита // Патофизиология и экспериментальная терапия. - 1996. -№2. - С. 43-45.
9. Закиров Д.Ф., Хакимов З.З., Рахманов А.Х. Сравнительное изучение влияния гепатопротекторов и индукторов цитохрома Р-450 на фармакокинетику антипирина при хроническом гелиотропном гепатите // Доклады АН. - 1993. -№3. - С. 97-100.
10. Гутникова А.Р. О возможности восстановления детоксикационной функции печени при отравлении гепатотоксичными химикатами // Токсикологический вестник. - 2002. - С. 26-28.
II. Садиков А.У., Букреева С.А., Искандарова Ш.Т. и др. Динамика некоторых показателей белых крыс при хроническом отравлении децисом // Бюллетень ассоциации врачей Узбекистана. - 2004. - №3. - С. 30-32.
12. Richardson J.R., Chambers H.W., Chambers J.E. Analysis of the additivity of in vitro inhibition of cholinesterase by mixtures of chlorpyrifos-oxon and azinphos-methyl-oxon // Toxicol. Appl. Pharmacol.- 2001. - Vol. 172, №2. - Р. 128-139.
13. Nagayama M., Akahori F., Chiwata H. еt al. Effects of selected organophosphate insecticides on serum cholinesterase isoenzyme patterns in the rat // Vet. Hum. Toxicol. - 1996. - Vol. 38, № 3. - Р. 196-199.
МЕТАБОЛИЧЕКИЕ МАРКЕРЫ ИНСУЛИНОРЕЗИСТЕНТНОСТИ ПРИ ИНФАРКТЕ
МИОКАРДА
1 к.м.н.,доцент Садырханова У. Ж.
2Сеильханова С. К 3 магистрант Ботабекова А. К
1 Казахстан, г.Шымкент Международный казахско-турецкий университет
имени Ходжи Ахмеда Ясави 2ШГБСМП вр, ЭКГфункционалист
3Магистрант Южно-Казахстанская государственная фармацевтическая академия
Актуальость: Инсулинорезистентность, которая часто манифестирует при инфаркте миокарда, в настоящее время рассматривается как независимый предиктор госпитальной летальности, позволяющий осуществлять раннюю стратификацию риска повторных острых коронарных событий [1]. На сегодняшний день не существует единого представления о патогенетических взаимосвязях ИР и осложненного течения ИМ. В качестве маркеров рассматривается ряд показателей, из которых традиционными являются гиперинсулинемия и гипергликемия [2]. Кроме того, в последнее время активно дискутируется гипотеза о том, что ряд медиаторов жировой ткани и эндокринных клеток желудка могут иметь важное значение в развитии ИР [3, 4]. Имеющиеся немногочисленные данные о важной роли грелина в регуляции углеводного и липидного обмена, а также энергетического гомеостаза позволяют предполагать его участие в формировании ИР [4]. Несмотря на активное изучение широкого ряда
