CC BY
25
Summary
MORPHOFUNCTIONAL PECULIARITIES OF SUBLINGUAL GLAND IN 70 DAYS OF MODELLED DIABETES MELLITUS Popadynets O.H., Kotyk Kh.Yu., Hryshchuk M.I., Dubyna N.M., Karaputna I. V. Key words: sublingual gland, mucocytes, diabetes mellitus.
It is known that diabetes mellitus results in malfunction of salivary glands that, in turn, leads to hyposaliva-tion and xerostomia. However, changes in the morphofunctional state of the sublingual gland in this disease were out of sight of researchers. Therefore, the aim of this study was to determine the characteristics of morphofunctional state of mucosal sublingual gland of rats on the 70th day of modelled diabetes. Material and methods. The study was carried out on male Wistar rats, which were modelled streptozotocin-induced diabetes. Sublingual gland was studied by histological sections stained with haematoxylin and eosin. We determined the area of mucocytes and their nuclei. Statistical data processing was carried out by R. Results. On the 70th day of the experiment we revealed a decrease in the area of mucocytes and their nuclei, as well as carried out cluster population analysis of the cells. This enabled to identify groups (clusters) of mucocytes corresponding to the various phases of the secretory cycle, and to determine the changes of their metric parameters compared to the control. Conclusions. In 70 days of experimental diabetes we noticed: 1) reducing the size of mucocytes and their nuclei that indicates a reduction of their secretory activity of the sublingual gland; 2) increase the proportion of mucocyte cluster 1, i.e., cells which absorb and secret derived products for the synthesis, up to 40% and reduced to 13.33%, the share of cell cluster 3 made up of mucocytes which are ready for release secretion. It indicates the impairment of the trophism of secretory cells and processes of secretion synthesis. The results reflect the morphofunctional state of mucocytes of sublingual gland and will serve as the initial data for searching methods to correction in this pathology.
УДК 612.67+612.313+611.716.4:616.12 - 008.331.1] - 001.55 ПосоленикЛ.Я., Гнатюк М.С., ТатарчукЛ.В.
ВІКОВІ СТРУКТУРНІ ЗМІНИ В ГЕМОКАПІЛЯРАХ ПІДНИЖНЬОЩЕЛЕПНОЇ ЗАЛОЗИ ПРИ ГІПЕРТЕНЗІЇ В МАЛОМУ КОЛІ КРОВООБІГУ
ДВНЗ «Тернопільський державний медичний університет імені І.Я. Горбачевського МОЗ України»
Морфологічними методами вивчені вікові структурні зміни гемокапілярів піднижньощелепної залози при пострезекційній легеневій гіпертензії, яка призводить до звуження більшості гемокапіллярів, пошкодження ендотеліоцитів, порушення реології крові, ендотеліальної дисфункції. Більш вираженій структурні зміни у гемокапілярах піднижньощелепної залози домінували у тварин старшої вікової групи.
Ключові слова: піднижньощелепна залоза, гемокапіляри, легенева гіпертензія.
Дана робота є фрагментом НДР «Морфологічні закономірності ремоделювання серцево-судинної та травної систем при резекції легень та печінки», № держ. реєстрації 0111U003755.
Вступ
За останнє десятиліття зріс інтерес вітчизняних та зарубіжних дослідників до вивчення слинних залоз, їх структури та функцій, що зумовлено зростанням та поширеністю їх захворювань. Останні коливаються в межах від 3 до 24% всієї стоматологічної патології [4, 7, 10]. Структура піднижньощелепної залози в нормі характеризується наявністю інтерстиціальних просторів з великою кількістю кровоносних і вузьких щілиноподібних просвітів лімфатичних капілярів та сероцитів, які знаходяться на різних стадіях секреторного циклу [3, 8]. В патогенезі уражень підижньощелепної залози важливу роль відіграє стан мікрогемоциркуляторного русла, особливо її гемокапілярів [8], вікові зміни яких при гіпертензії у малому колі кровообігу досліджені недостатньо. Відомо, що легенева гіпертензія, яка нерідко зустрічається в клініці, призводить переважно до гіперфункції та гіпертрофії правого шлуночка, тобто розвитку легеневого серця [2, 5]. Сьогодні дослідники вказу-
ють, що хронічне легеневе серце характеризується гіпертрофією, дилятацією і дисфункцією м'яза правого шлуночка, що викликано ураженням легеневої паренхіми і/або легеневого судинного русла між місцем відходження стовбура легеневої артерії і місцем впадіння легеневих вен у ліве передсердя. Проблема легеневого серця набуває все більшого значення у зв'язку із значним ростом хронічних обструктивних захворювань легень, хронічних форм туберкульозу, професійних ушкоджень легень, при яких основною причиною втрати працездатності та летальності є легеневе серце [2, 5]. При вказаній патології нерідко виникає поліорганна недостатність, важливу роль у виникненні якої відіграють мікро-судини.
Мета роботи
Дослідження вікових структурних змін гемо-капілярів піднижньощелепної залози в умовах гіпертензії у малому колі кровообігу.
Об'єкт і методи дослідження
Морфологічно вивчено гемокапіляри піднижньощелепної залози 22 статевозрілих свиней-самців в'єтнамської породи. Тварин поділили на 3 групи: 1-а група налічувала 5 інтактних практично здорових дослідних тварин, які перебували у звичайних умовах віварію, 2-а - 8 свиней віком 3,5-4 міс. із змодельованою гіпертензією у малому колі кровообігу; 3-я - 9 свиней у віці 6,5-7 міс. із легеневою гіпертензією. Гіпертензію у малому колі кровообігу моделювали шляхом виконання правосторонньої пульмонектомії [5]. Ев-таназію дослідних тварин здійснювали шляхом кровопускання в умовах тіопенталового наркозу. Для підтвердження пострезекційної легеневої гіпертензії проводили окреме зважування частин серця та планіметрію їх камер [1]. Вирізані шматочки піднижньощелепної залози фіксували в 10,0 % нейтральному розчині формаліну і, після проведення через етилові спирти зростаючої концентрації, поміщали в парафін. Мікротомні зрізи забарвлювали за загальноприйнятими методиками: гематоксилін-еозином, за ван-Гізон, Маллорі, Вейгертом. Для електронно-мікроскопічного дослідження маленькі шматочки піднижньощелепної залози фіксували в 2,5 % розчині глютаральдегіду, постфіксували в 1 % розчині тетраоксиду осмію на фосфатному буфері, рН 7,2-7,4, зневоднювали в спиртах і пропілен оксиді та заливали в суміші епоксидних смол з аралдитом. Ультратонкі зрізи, виготовлені на ультрамікротомі LKB-3, контрастували ура-нілацетатом та цитратом свинцю за методом Рейнольдса [6] і вивчали в електронному мікроскопі ПЕМ-125К.
Утримання тварин та експерименти проводилися відповідно до положень «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, які використовуються для експериментів та інших наукових цілей» (Страсбург, 2005), «Загальних етичних принципів експериментів на тваринах», ухвалених П'ятим національним конгресом з біо-етики (Київ, 2013).
Результати досліджень та їх обговорення
Окремим зважуванням та планіметрією камер серця встановлено, що через місяць після правосторонньої пульмонектомії зростала маса частин серця та їхні просторові характеристики з домінуванням гіпертрофії та дилятації правого шлуночка. Отримані результати свідчили про розвиток легеневого серця. В органах великого кола кровообігу спостерігалися при цьому застійні явища. Електронномікроскопічно гемокапіляри неушкодженої піднижньощелепної залози мали рівномірний просвіт, оточений однією або двома ендотеліальними клітинами. Їх цитоплазматичний матрикс помірної електронної щільності. Ядра вказаних клітин овальної або бобопо-
дібної форм з еухроматином в каріоплазмі. Деколи зустрічалися ядра з малочисельними інва-гінаціями. В перинуклеарній зоні локалізується комплекс Гольджі, цистерни гранулярної ендоплазматичної сітки з невеликою кількістю мітохондрій, поодинокі лізосоми та незначна кількість мікропіноцитозних пухирців. Базальна мембрана звичайної товщини, її електронна щільність не відрізняється від інтерстицію.
Після правосторонньої пульмонектомії структурні зміни в гемокапілярах піднижньощелепної залози виявлялися у спостереженнях 2-ї та 3-ї груп. У дослідних тварин молодшої вікової групи субмікроскопічно просвіт більшості гемокапілярів виявився звуженим за рахунок набряку ендоте-ліоцитів та спазму, хоча зустрічалися також поодинокі розширені мікросудини. Просвіти гемокапілярів переважно були заповнені форменими елементами крові - еритроцитами, тромбоцитами (рис. 1). Цитоплазматичні ділянки ендотеліо-цитів нерівномірні, місцями потовщені, набряклі. Люмінальна частина плазмолеми потовщена з ділянками втраченої чіткості. Базальна мембрана набрякла, нечітко контурована. Відмічалося збільшення периваскулярних просторів.
У спостереженнях старшої вікової групи в гемокапілярах піднижньощелепної залози структурні зміни виявилися вираженими у більшому ступені порівняно з попередніми. Просвіти вказаних мікросудин звужені, заповнені еритроцитами та плазмою крові. Цитоплазма ендотеліо-цитів погано структурована, у ній спостерігалася незначна кількість піноцитозних міхурців. Зменшення кількості піноцитозних міхурців, деструктивні процеси та потовщення периферійної зони ендотеліальних клітин свідчили про погіршання трансендотеліального переносу макро- та мік-ромолекул. На люмінальній поверхні вказаних клітин відмічалися поодинокі мікроворсинки. Виражено зміненою при цьому виявилася базальна мембрана. Остання нечітко контурована і на окремих ділянках не визначалася.
Цитоплазма ендотеліоцитів у потовщених ділянках вакуолізована, з деструкцією органел. Деякі органели не визначалися. Наявність у просвіті гемокапілярів електроннощільного матрик-су, представленого денатурованими білками плазми, вказувала на наявність гіпоксії. У базальній мембрані спостерігалися виражені деструктивні процеси, відмічалися ділянки, де вказана структура зовсім не контурувалася (рис. 2).
Деякі гемокапіляри піднижньощелепної залози у 3-й групі (старша вікова група тварин) виражено спазмовані зі звуженим просвітом, заповнені деформованими еритроцитами. Ендотеліа-льні клітини в цих гемокапілярах із підвищеною електронною щільністю цитоплазми. Базальна мембрана вказаних клітин неоднакової товщини, місцями нечітко контурована. Відмічався при
цьому виражений перивазальний набряк (рис. 3).
Рис. 1. Помірно виражені структурні зміни в гемокапілярі піднижньощелепної залози 4-х місячної свині в'єтнамської породи через місяць після правосторонньої пульмонектомії. х 7000.
Рис. 2. Еритроцити у просвіті гемокапіляра, набряк цитоплазми, ендотеліоцитів, нерівномірні потовщення та деструкція базальної мембрани, перивазальний набряк у під-нижньощелепній залозі 7-и місячної дослідної тварини через місяць після правосторонньої пульмонектомії. х 7000.
Рис. 3. Спазмований звужений гемокапіляр з еритроцитами у просвіті з різною електронною щільністю, деструктивними явищами в цитоплазмі та базальній мембрані у піднижньощелепній залозі 6,5-місячної свині в'єтнамської через місяць після правосторонньої пульмонектомії. х 7000.
Відомо, що гемокапіляри відносяться до обмінних мікросудин гемомікроциркуляторного русла, на рівні яких здійснюється ендотеліальний, гематотканинний обмін речовин. Варто також вказати, що гемодинаміка в гемокапілярній ланці мікрогемоциркуляторного русла визначається не
тільки внутрішніми силами кровообігу, але і метаболічними потребами в оточуючих вказані судини тканинах.
Гемокапіляри - це найбільш тонкі кровоносні судини, які утворюють найдовшу частину кровоносно' периферії. Вказані мікросудини утворюють петлеподібні та сіткоподібні конструкції і безпосередньо складають центральну ланку гемомікроциркуляторного русла. Тонка стінка гемокапілярів не має гладком'язових клітин і вони характеризуються високою проникливістю для транспорту газів, води та активного перенесення речовин, що використовуються у процесі життєдіяльності клітин. Гемокапіляри є компонентом гематоцелюлярного бар'єру, що відповідає за підтримання гомеостазу у тканинному мікрорегі-оні. Гемокапіляри вважають головною ланкою в чисельному ланцюгу мікросудин. Наведене пов'язане з тим, що вони виконують подвійну функцію - це транспортні шляхи для крові, а також, завдяки сво'й морфофункціональній структурі, здійснюють транскапілярний обмін, виконуючи важливу трофічну функцію.
Повнокров'я мікросудин, сладж-феномен у них свідчать про погіршання реології крові. Ушкодження ендотеліоцитів у мікросудинах призводить до ендотеліально' дисфункції [9, 11], зниження продукції оксиду азоту (NO), підвищення синтезу ендотеліну-1, що викликає посилення спазму артеріально' ланки гемомікроциркуляторного русла, гіпоксії, проникливості стінок мікросудин, плазморагії судинно' стінки та пери-вазально' строми. Описані процеси супроводжуються порушенням транскапілярного обміну та погіршання трофічно' функції.
Висновки
1. Правостороння пульмонектомія призводить до пострезекційно' артеріально' легенево!' гіпертензії, легеневого серця, виражених деструктивних процесів в гемокапілярах підни-жньощелепно' залози.
2. Більш виражені структурні зміни у гемокапілярах піднижньощелепно' залози домінували у дослідних тварин старшо' віково' групи.
Перспективи подальших досліджень
Детальне всестороннє вивчення цих явищ є перспективним з метою 'х врахування при діагностиці, корегуючих впливах та профілактиці різних уражень піднижньощелепно' залози.
Література
Автандилов Г.Г. Основы количественной патологической анатомии / Г.Г. Автандилов. - М. : Медицина, 2002. - 240 с. Амосова К.М. Клінічний перебіг та стан міокарда з хронічним легеневим серцем унаслідок хронічно' обструктивно' патологи легень залежно від наявності легенево' гіпертензії / К.М. Амосова, Л.Ф. Конопльова, І.Д. Мазур // Серце і судини. - 2009. -№ 2. - С. 48-52.
Боженкова М.В. Стромально-паренхиматозные отношения в поднижнечелюстных железах белых крыс в различные стадии перегревания организма / М.В. Боженкова // Морфология. -2006. - Т. 129. - № 4. - C. 24.
Герасимов А.В. Строение поднижнечелюстных желез при воздействии света и радиации в эксперименте / А.В. Герасимов,
3
4
С.В. Логвинов, В.П. Костюченко // Морфология. - 2006. - Т. 130, № 5. - С. 35-36.
5. Гнатюк М.С. Секреторна активність кардіоміоцитів передсердь при легеневому сєрці / М.С. Гнатюк, Л.В. Татарчук, С.О. Коно-валенко, О.Б. Ясіновський // Галицький лікарський вісник. -2010. - № 2. - С. 46-48.
6. Кошарний В.В. Використання новітніх технологій в морфологічних дослідженнях / В.В. Кошарний // Вісник проблем біології i медицини. - 2009. - Вип. 3. - С. 135-139.
7. Скиба А.В. Состояние процессов свободно-радикального окисления липидов в слизистой оболочке полости рта и больших слюнных железах в динамике развития аллоксанового диабета / А.В. Скиба, К.Н. Косенко, Т.П. Терешина, Л.Н. Рос-саханова // Вісник стоматології. - 2005. - № 1. - С. 23-26.
8. Изотова Е.В. Ультраструктура эндотелиоцитов кровеносных капилляров поднижнечелюстной слюнной железы и слизистой оболочки десны в условиях дефицита эстрогенов / Е.В. Изотова, А.Ю. Козлова, Т.Г. Петрова, [и др.] // Вестник НГУ. - 2006. - Т. 4, № 2. - С. 84-89.
9. Шестакова М.В. Дисфункция эндотелия причина или следствие метаболического синдрома? / М.В. Шестакова // РМЖ. -2001. - № 9. - С. 88.
10. Abert O.A. Xerostomia. Causes and effect / O.A. Abert // J. Pros-thet. Dent. - 2006. - Vol. 84, № 1. - P. 77-81.
11. van Nieuw Amerongen G.P. Simvastatin improves disturbed endothelial barrier function / G.P. van Nieuw Amerongen, M.A. Ver-meer, P. Negre-Aminou [et al.] // Circulation. - 2010. - Vol. 102 (23). - Р. 2803-2809.
References
1. Avtandilov G.G. Osnovy kolichestvennoj patologicheskoj anatomii / G.G. Avtandilov. - M. : Medicina, 2002. - 240 s.
2. Amosova K.M. Klinichnij perebig ta stan miokarda z hronichnim legenevim sercem unaslidok hronichnoi' obstruktivnoi' patologii' legen' zalezhno vid najavnosti legenevo'i' gipertenzi'i' / K.M.
Amosova, L.F. Konopl'ova, I.D. Mazur // Serce і sudini. - 2009. -№ 2. - S. 48-52.
3. Bozhenkova M.V. Stromal'no-parenhimatoznye otnoshenija v podnizhnecheljustnyh zhelezah belyh krys v razlichnye stadii peregrevanija organizma / M.V. Bozhenkova // Morfologija. -2006. - T. 129. - № 4. - C. 24.
4. Gerasimov A.V. Stroenie podnizhnecheljustnyh zhelez pri vozdejstvii sveta i radiacii v jeksperimente / A.V. Gerasimov, S.V. Logvinov, V.P. Kostjuchenko // Morfologija. - 2006. - T. 130, № 5
- S. 35-36.
5. Gnatjuk M.S. Sekretorna aktivnist' kardiomiocitiv peredserd' pri legenevomu serci / M.S. Gnatjuk, L.V. Tatarchuk, S.O. Konovalenko, O.B. Jasinovs'kij // Galic'kij likars'kij visnik. - 2010. -№ 2. - S. 46-48.
6. Kosharnij V.V. Vikoristannja novitnih tehnologij v morfologichnih doslidzhennjah / V.V. Kosharnij // Visnik problem biologiY i medicini. - 2009. - Vip. 3. - S. 135-139.
7. Skiba A.V. Sostojanie processov svobodno-radikal'nogo okislenija lipidov v slizistoj obolochke polosti rta i bol'shih sljunnyh zhelezah v dinamike razvitija alloksanovogo diabeta / A.V. Skiba, K.N. Kosenko, T.P. Tereshina, L.N. Rossahanova // Visnik stomatologic
- 2005. - № 1. - S. 23-26.
8. Izotova E.V. Ul'trastruktura jendoteliocitov krovenosnyh kapilljarov podnizhnecheljustnoj sljunnoj zhelezy i slizistoj obolochki desny v uslovijah deficita jestrogenov / E.V. Izotova, A.Ju. Kozlova, T.G. Petrova, [i dr.] // Vestnik NGU. - 2006. - T. 4, № 2. - S. 84-89.
9. Shestakova M.V. Disfunkcija jendotelija prichina ili sledstvie metabolicheskogo sindroma? / M.V. Shestakova // RMZh. - 2001.
- № 9. - S. 88.
10. Abert O.A. Xerostomia. Causes and effect / O.A. Abert // J. Prosthet. Dent. - 2006. - Vol. 84, № 1. - P. 77-81.
11. van Nieuw Amerongen G.P. Simvastatin improves disturbed endothelial barrier function / G.P. van Nieuw Amerongen, M.A. Vermeer, P. Negre-Aminou [et al.] // Circulation. - 2010. - Vol. 102 (23). - R. 2803-2809.
Реферат
ВОЗРАСТНЫЕ СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ГЕМОКАПИЛЛЯРАХ ПОДНИЖНЕЧЕЛЮСТНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ ГИПЕРТЕНЗИИ В МАЛОМ КРУГЕ КРОВООБРАЩЕНИЯ Посоленык Л.Я., Гнатюк М.С., Татарчук Л.В.
Ключевые слова: поднижнечелюстная железа, гемокапилляры, легочная гипертензия.
Морфологическими методами изучены возрастные структурные изменения гемокапилляров под-нижнечелюстной железы при пострезекционной легочной гипертензии, которая приводит к сужению большинства гемокапилляров, повреждению эндотелиоцитов, нарушению реологии крови, эндотели-альной дисфункции. Более выраженные структурные изменения в гемокапиллярах поднижнечелюст-ной железы доминировали у животных старшей возрастной группы.
Summary
AGE-RELATED STRUCTURAL CHANGES IN HEMOCAPILLARIES OF SUBMANDIBULAR GLAND IN HYPERTENSION OF
PULMONIC CIRCULATION
Posolenyk L^., Gnatuk M.S., Tatarchuk L.V.
Key words: submandibular gland, hemocapillaries, pulmonary hypertension.
Morphological methods were used to study structural changes in the hemocapillaries of submandibular gland under hypertension in pulmonic circulation, which leads to narrowing of the hemocapillary lumens, impairing blood rheology, and endothelial dysfunction. More pronounced structural changes in hemocapillaries of submandibular gland prevailed in old animals.
