Научная статья на тему 'Ультраструктурні зміни клітин глії головного мозку тиреоїдектомованих щурів'

Ультраструктурні зміни клітин глії головного мозку тиреоїдектомованих щурів Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
207
46
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
КЛіТИНИ ГЛії ГОЛОВНОГО МОЗКУ / ТИРЕОіДЕКТОМіЙОВАНі ЩУРИ

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Петренко В. А., Стеченко Л. О., Куфтирева Т. П.

Досліджено ділянки кори головного мозку щурів в динаміці післяопераційного гіпотиреозу. Першими реагують на дефіцит гормонів щитовидної залози периваскулярні астроцити, для яких характерне наростання оточених процесів в динаміці експерименту. Ознаки внутрішньоклітинного набряку і пригнічення білоксинтезуючої активності у віддалених від капілярів астроцитів з'являються лише до 100 доби після операції. Первинна реакція олигодендроцитов полягає в активації білкового синтезу і формується через 35 діб після тиреоїдектомії разом з активацією клітин мікроглії на тлі розвитку процесів демієлінізації нервових волокон. До 100 доби відбувається пригнічення олігодендроцитів і мікрогліальних клітин.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Петренко В. А., Стеченко Л. О., Куфтирева Т. П.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Ультраструктурні зміни клітин глії головного мозку тиреоїдектомованих щурів»

7. Bradford M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding / M. M. Bradford //Anal. Biochem. - 1976. - V. 72, N 1-2. - P. 248-254.

8. Brogan W. C. Factors affecting lipid peroxidation in guinea pig adrenal microsomes / W. C. Brogan, Ph.

R. Miles, H. D. Colby // Biochim. Biophys. Acta. - 1981. - V. 663, N 1. - P. 230-238.

9. Clinical results of an autologous engineered skin / S. Llames, E. Garcia, V. Garcia [et al.] // Cell Tissue Bank. - 2006. - V. 7, N 1. - P. 47-53.

10.Engraftment of a vascularized human skin equivalent / J. S. Schechner, S. K. Crane, F. Wang [et al.] // FASEB J. - 2003. - V. 17, N 15. - P. 2250-2256.

11. Full-thickness human foreskin transplantation onto nude rats as an in vivo model of acute human wound healing / P. B. Petratos, J. Chen, R. A. Soslow [et al.] // Plast. Reconstr. Surg. - 2003. - V. 111, N 6. - P. 1988-1997.

12.Human keratinocyte stem cells survive for months in sodium chloride and can be successfully transplanted / W. L. Olszewski, M. Moscicka, D. Zolich, Z. Machowski // Transplant. Proc. - 2005. - V. 37, N

1. - P. 525-526.

13.Hwang E. S. Biomarkers for oxidative stress status of DNA, lipids, and proteins in vitro and in vivo cancer research / E. S. Hwang, G. H. Kim //Toxicology. - 2007. - V. 229, N 1-2. - P. 1-10.

14.Koller J. Skin grafting options at the Burn and Reconstructive Surgery Department of the Faculty Hospital

in Bratislava / J. Koller, M. Orsag // Acta Chir. Plast. - 2006. - V. 48, N 2. - P. 65-71.

15.Long-term remodeling of a bilayered living human skin equivalent (Apligraf) grafted onto nude mice: immunolocalization of human cells and characterization of extracellular matrix / S. Guerret, E. Govignon, D. J. Hartmann, V. Ronfard // Wound. Repair. Regen. - 2003. - V. 11, N 1. - P. 35-45.

16. Olszewski W. L. Human skin preserved in anhydric sodium chloride for months can be successfully transplanted / W. L. Olszewski, M. Moscicka, D. Zolich //Ann. Transplant. - 2004. - V. 9, N 4. - P. 37-39.

17.Skin tissue engineering / H. Bannasch, M. Fohn, T. Unterberg [et al.] // Clin. Plast. Surg. - 2003. - V. 30, N 4. - P. 573-579.

18. Trammer H. Screening for new antioxidative compounds for topical administration using skin lipid model systems / H. Trommer, R. H. H. Neubert // J. Pharm. Pharmaceut. Sci. - 2005. - V. 8, N 3. - P. 494-506.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ EXPERIMENTAL RESEARCH ON EFFICIENCY

ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ OF ANTIHYPOXIC MIXTURES APPLICATION

ПРОТИВОГИПОКСИЧЕСКОЙ СМЕСИ FOR PROTECTION OF SKIN

ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТРАНСПЛАНТАТОВ КОЖИ TRANSPLANTATS

Пастер И.П., Балла И.А., Шуба И.Н. Pasteur I.P., Balla I.A., Shuba I.M.

Применение противогипоксической смеси The morphofunctional characteristics of

(0,25% раствора липина, 0,005% раствора аскорби- rats skin transplantats were improved by using новой кислоты, 0,0025% раствора изоптина и 0,125% antihypoxic mixtures (0,25% lipin solution, раствора унитиола) улучшает морфофункциональные 0,005% ascorbic acid solution, 0,0025% isoptin свойства трансплантатов кожи крыс при условии solution and 0,125% unitiol solution) under предварительной инкубации in vitro и может быть previous incubation condition in vitro and can be рекомендовано для защиты кожи от гипоксических recommended for skin protection from hypoxic поврежений в экстремальных ситуациях. injures in the extremal situations.

Ключевые слова: трансплантаты кожи, Keywords: skin transplantats, antihypoxic

противогипоксическая смесь. mixtures.

УДК: 611.813.1-018.82:57.012.4:616.441 -008.64:57.084:615.357

УЛЬТРАСТРУКТУРНІ ЗМІНИ КЛІТИН ГЛІЇ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ТИРЕОЇДЕКТОМОВАНИХ

ЩУРІВ

Формування післяопераційного гіпотиреозу супроводжується розвитком енцефалопатії, що призводить до появи різноманітних когнітивних та неврологічних розладів у хворих, яким проведена тиреоїдектомія [1]. Вагомі зміни виявлені з боку тіл нейронів та їх відростків [2]. Проте, не можна недооцінити реакцію гліальних клітин центральної нервової системи.

Метою роботи було вивчити ультраструктурні зміни в клітинах глії кори великих півкуль головного мозку у щурів в динаміці післяопераційного гіпотиреозу.

Матеріал і методи дослідження. Дослідження проводили на безпородних щурах-самках, яким шляхом тотальної тиреоїдектомії моделювали стан гіпотиреозу. Контроль гіпотиреозу здійснювали визначенням вільного тироксину в плазмі крові імуноферментним способом. Ділянки кори головного мозку забирали через 14, 35, 50 та І00 діб після операції, фіксували в глутаральдегіді і обробляли згідно загальноприйнятій в електронній мікроспоії методиці. Ультратонкі зрізи виготовляли на ультратомі І_КВ III, контрастували цитратом свинцю та уранілацетатом та досліджували під трансмісійним електронним мікроскопом ПЕМ-125К.

Результати дослідження та їх обговорення. Найбільш виражені зміни через 14 діб після тиреоїдектомії виявлені в периваскулярно розміщених астроцитах кори головного мозку. Для них характерним був набряк цитоплазми, в якій містились поодинокі мітохондрії із гомогенізованими кристами та частково-зруйнованими зовнішніми мембранами, крупні вакуолі з електронно-прозорим вмістом (рис. 1). Майже не спостерігались органели білкового синтезу. Віддалені від капілярів астроцити не проявляли ознак набряку, містили значну кількість вільних рибосом, поодинокі канальці гранулярної ендоплазматичної сітки, проте, і в цих клітинах спостерігались ознаки деструкції мітохондрій, що вказує на гіпоксичні зміни в них. Олігодендроцити зберігали типову для них ультраструктуру, містили велике ядро з маргінально розміщеним гетерохроматином, тонкий прошарок електронно-щільної цитоплазми, в якій містились канальці гранулярної ендоплазматичної сітки, рибосоми, поодинокі мітохондрії із деструктурованими кристами. Мікрогліальні клітини не проявляли ознак функціональної активності.

Рис. 1.- Набряклий периваскулярно-розміщений астроцит, вакуолі, мітохондрії з деструкцією крист та апоптозно-змінений нейрон в корі головного мозку через 14 діб після тиреоїдектомії. Зб. 6400.

Рис.2. - Мікрогліальна клітина, що містить численні ліпідні ключення в цитоплазмі через 50 діб після тиреоїдектомії. Зб. 9600.

Через 35 діб після операції ознаки набряку периваскулярно розміщених астроцитів наростали. Збільшувалась кількість їх відростків, відмічалась гіпертрофія мітохондрій, які містили частково-деструктуровані кристи та ділянки лізису зовнішніх мембран, з’явились поодинокі рибосоми. Звертала на себе увагу активація білоксинтетичної діяльності олігодендроцитів. Зменшувався їх каріо-цитоплазматичний індекс, в ядрі збільшувався вміст еухроматину. Цитоплазма набувала меншої електронної щільності, в ній збільшувалась кількість канальців гранулярної ендоплазматичної сітки, з’являлись диктіосоми комплексу Гольджі. Такі зміни з боку олігодендроцитів супроводжувались активацією процесів демієлінізації нервових волокон, розміщених поряд. Характерною для даного терміну спостереження була активація

мікрогліальних клітин. Значна їх кількість розміщувалась периваскулярно, що вказує на активну міграцію моноцитів з кровотоку. В цитоплазмі цих клітин містились диктіосоми комплексу Гольджі, канальці гранулярної ендоплазматичної сітки, первинні лізосоми. Збільшилась кількість мікрогліальних клітин, віддалених від мікросудин. Вони були більшими, мали округлу форму, значну кількість ліпідних включень та фагосом в цитоплазмі, і очевидно, брали участь в елімінації зруйнованих клітин та залишків мієліну.

В корі головного мозку на 50 добу зберігався набряк цитоплазми периваскулярно розміщених астроцитів. Більшість олігодендроцитів розташовувались безпосередньо біля перикаріонів нейронів та містили активне ядро з переважанням еухроматину та крупним ядерцем. Для них характерним був набряк цитоплазми, в якій спостерігалась редукція канальців гранулярної ендоплазматичної сітки та диктіосом комплексу Гольджі, поява значної кількості хаотично розміщених мікротрубочок, поодиноких деструктивно-змінених мітохондрій. Частина олігодендроцитів вступала в мітотичний поділ. Поодинокі мікрогліальні клітини розміщувались на відстані від капілярів, містили фагосоми та поодинокі ліпідні включення (рис. 2). їх активність була меншою, порівняно з попереднім терміном дослідження.

Подовження терміну спостереження до 100 доби виявило деяке зменшення набрякових процесів в периваскулярно розміщених астроцитах, які містили малозмінені мітохондрії, поодинокі рибосоми. В той час, як віддалені від капілярів астроцити містили численні вакуолі та дезорганізовані мікротрубочки. Ядра олігодендроцитів набували нерівномірної форми за рахунок інвагінацій каріолеми, містили маргінально розміщений гетерохроматин. їх цитоплазма була електронно-щільною з помірним розвитком органел білкового синтезу, що характерно і для контрольної групи тварин. Не спостерігалось реактивних змін з боку клітин мікроглії.

Таким чином, в динаміці післяопераційного гіпотиреозу відмічаються зміни з боку всіх компонентів глії кори головного мозку, які виникають на різних етапах патологічного процесу. Першими реагують на дефіцит гормонів щитоподібної залози периваскулярно розміщені астроцити, в яких наростають набрякові процеси, що зазнають помірної компенсації лише через 100 діб. Оскільки даний тип астроцитів бере участь в утворенні гематоенцефалічного бар’єру [3], то описані зміни є причиною порушення його трофічної функції на ранніх етапах гіпотиреозу, про що свідчить масова загибель розміщених поряд нейронів в цей період (рис. 1). Більш стійкими є астроцити, віддалені від капілярів, морфологічні зміни в яких з’являються через 100 діб після операції і характеризуються появою вакуолей та дезорганізацією мікротрубочок.

Первинна реакція олігодендроцитів полягає в активації білкового синтезу і формується через 35 діб поряд з розвитком демієлінізації нервових волокон, коли максимально активуються і клітини мікроглії, що беруть участь в елімінації зруйнованих компонентів клітин і нервових волокон. Активацію олігодендроцитів можна розглядати як компенсаторний механізм, спрямований на репарацію зруйнованої мієлінової оболонки. Разом з тим, добре відомий гальмівний вплив тривалого гіпотиреозу на білоксинтетичні процеси є причиною виключення даного механізму через 100 діб після тиреоїдектомії. Активність мікрогліальних клітин значно зменшується за умов стійкого дефіциту гормонів щитоподібної залози [4]. З цим фактом, очевидно пов’язана виявлена нами інактивація реакції мікроглії за умови тривалого післяопераційного гіпотиреозу.

1. Найбільш чутливими до дефіциту гормонів щитоподібної залози є периваскулярно розміщені астроцити, в яких зменшується білоксинтетична активність та наростають набрякові процеси, що порушує функціонування гематоенцефалічного бар’єру. Віддалені від капілярів астроцити останніми залучаються в патологічний процес.

2. Активація олігодендроцитів та клітин мікроглії ініціюється через 35 діб після тиреоїдектомії та індукується демієлінізацією нервових волокон. Тривалий гіпотиреоз характеризується зниженням активності цих клітин.

Перспективи подальших досліджень в даному напрямку полягають в визначенні стану клітин глії за умови лікованого тироксином гіпотиреозу.

1. Филимонова И. С. Неврологические нарушения при гипотиреозе / Филимонова И. С. - 2006.- Т. 11, №. 1.- С. 13-18.

2. Bernal J. Action of thyroid hormone in brain / Bernal J. // Journal of endocrinology investigations.- 2002-Vol. 25, № 3.- P. 268-288.

3. Ройтбак А. И. Глия и ее роль в нервной деятельности / Ройтбак А. И. - СПб.: Наука, 1993.- 352 с.

4. Flavia R. S. Lima, Annie Gervais et all. Regulation of microglial development: a novel role for thyroid hormone / Flavia R. S. // Journal of Neuroscience.-2001.-V.21 ,P2028-2038.

УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛЕТОК ГЛИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА ТИРЕОИДЭКТОМИРОВАННЫХ КРЫС Петренко В.А. , Стеченко Л. О., Куфтирева Т.П.

Исследованы участки коры головного мозга крыс в динамике послеоперационного гипотиреоза. Первыми реагируют на дефицит гормонов щитовидной железы периваскулярные астроциты, для которых характерно нарастание отечных процессов в динамике эксперимента. Признаки внутриклеточного отека и угнетения белоксин-тетической активности в отдаленных от капилляров астроцитах появляются лишь к 100 суткам после операции. Первичная реакция олигодендроцитов заключается в активации белкового синтеза и формируется через 35 суток после тиреоидэктомии вместе с активацией клеток микроглии на фоне развития процесов демиелинизации нервных волокон. К 100 суткам происходит угнетение олигодендоцитов и микроглиальных клеток.

Ключові слова: клетки глии головного мозга, тиреоидэктомированные крысы.

ULTRASTRUCTURAL PECULIARITIES OF GLIAL CELLS IN THYROIDECTOMIZED RATS’ BRAIN CORTEX Petrenko V.A., Stechenko L.A., Kuftireva T.P.

Brain cotrex of thyroidectomized rats investigated in dynamic of hypothyroidism. Astrocites, located near blood vessels, are most changeable in thyroid gland hormones deficiency condition and react with cytoplasm swelling increasing from 14 days after operation. Astrocites, located fare from capillaries, react with cytoplasm swelling and biosynthetic hypoactivity only on 100 days of the experiment. The primary oligodendrocite reaction starts on 35 days after operation as well as microglial cells activation and myelinolyses process initiation. Oligodendrocites and microglial cells depression were found on 100 days after operation.

Key words: glial cells of brain cortex, thyroidectomized rat.

УДК 615.361:612.649;612.118.7:57.085.2

ВЛИЯНИЕ КЛЕТОЧНЫХ ПРЕПАРАТОВ КОРДОВОЙ КРОВИ НА МОРФОЛОГИЮ КОЖИ

КРЫС

Кожа, как самый крупный орган в организме человека и животных, является не только «ареной борьбы» с различными микроорганизмами и вредными воздействиями, но и зеркалом, отражающим общее состояние здоровья организма. Эндокринная система играет ведущую роль в регуляции функционирования кожи, обеспечивая обмен веществ в этом органе, его репарацию и восстановление утрачиваемых элементов, функционирование желез и рост волос. Наиболее важным влиянием на функционирование кожи обладают гормоны щитовидной железы [2, 3].

Тиреоидные гормоны играют главную роль в обеспечении метаболизма и необходимы для нормального роста и развития кожи. Основным механизмом действия тиреоидных гормонов является стимуляция синтеза белков в цитоплазме клеток и повышение уровня потребления тканями кислорода. Развивающиеся при хроническом гипотиреозе нарушения структуры дермы проявляются изменениями волосяного покрова, функциональными изменениями потовых и сальных желез, сухостью кожи, повышенным слущиванием эпидермиса, нарушениями основных способностей кожных покровов в осуществлении физиологических, иммунных и биохимических функций [3].

В настоящее время гипотиреоз различного генеза перестает быть только эндокринологической проблемой, клинические его проявления затрагивают, помимо кожи, практически все органы и функциональные системы организма. Эффективной терапии, охватывающей весь спектр развивающихся при гипотиреозе поражений, практически не существует, поэтому на фоне применения традиционных препаратов, направленных на восстановление гормонального гомеостаза организма, требуется

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.