CC BY
37
БИОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ. ЦИТОЛОГИЯ. ГИСТОЛОГИЯ BIOLOGY OF DEVELOPMENT. HISTOLOGY. CYTOLOGY
Вестник Челябинского государственного университета.
2015. № 21 (376). Биология. Вып. 3. С. 107-111.
УДК 618.3-06; 616.36
ББК 57.16
ВЛИЯНИЕ ЭКСТРАГЕНИТАЛЬНОЙ ПАТОЛОГИИ МАТЕРИ НА ГИСТОХИМИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ КЛЕТОК ПЛАЦЕНТЫ
Р. К. Абдильдин, Г. В. Брюхин
ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный университет», Челябинск, Россия
Плацента обеспечивает оптимальные условия для внутриутробного развития плода, снабжая развивающийся организм питательными веществами. Среди многочисленных факторов, приводящих к дисфункции плаценты, важную роль играют экстрагенитальные заболевания. Ранее нами было установлено, что патология печени матери вызывает морфологические перестройки в плаценте и изменение физических параметров развития плода. В связи с этим были изучены особенности гистохимических показателей в клетках плацент крыс с экспериментальным токсическим поражением печени, вызванным подкожным введением четырёххлористого углерода два раза в неделю в течение двух месяцев. В цитоплазме клеток плацент определяли содержание суммарных белков, липидов и гликогена, выраженное в оптической плотности в условных единицах (у. е.). В ходе исследования установлено, что патология печени матери обусловливает сдвиг гистохимических показателей клеток плаценты, что проявляется в подопытной группе в изменении содержания общего белка, гликогена и суммарных липидов в гигантских клетках и клетках спонгиотрофобласта базального отдела и в трофобластических балках лабиринтного отдела гемохориальной плаценты крыс, результатом чего может стать задержка роста и развития плодов.
Ключевые слова: крыса, патология печени, плацента, общие белки, гликоген, липиды.
Введение. Не вызывает сомнений ведущая роль плаценты в оптимальном внутриутробном развитии плода. Именно через плаценту осуществляется связь плода с материнским организмом и прежде всего снабжение его необходимыми питательными веществами [8; 11], такими как липиды, углеводы и белки. Нарушение функции плаценты непременно сказывается на темпах роста и развития плода. Одной из причин формирования плацентарной недостаточности являются экстрагенитальные заболевания матери, приводящие к нарушению формирования и развития плаценты, биохимическим, ферментативным и морфологическим изменениям [5; 6]. Ранее нами было установлено, что токсическое и лекарственное поражение печени вызывает морфологические перестройки в плаценте крыс, выражающиеся, в частности, в уменьшении удельного объёма зоны контакта материнского и плодного кровотоков — лабиринтного отдела [1; 3]. Кроме того, при данной патологии наблюдались изменения параметров физического развития плода: снижение средней массы, длины тела и длины хвоста [1]. В связи с этим целью настоящего ис-
следования явилось изучение содержания белков, липидов и гликогена в клетках плаценты крыс с экспериментальным токсическим поражением печени.
Материалы и методы исследования. В эксперименте были использованы самки белых лабораторных крыс. Экспериментальные животные были разделены на две группы. Первую группу (10 животных, от которых получено 10 плацент) составили интактные самки — контрольная группа (К). Во вторую группу (10 животных, 10 плацент) вошли самки с экспериментальным токсическим поражением печени — опытная группа (О). Для моделирования патологии печени был использован гепатотропный яд — четырёх-хлористый углерод, который вводился подкожно на протяжении двух месяцев с периодичностью два раза в неделю [7]. О хроническом токсическом поражении печени лабораторных животных судили на основании морфологических изменений (расширение синусоидных капилляров и пространства Диссе, дискомплексация гепато-цитов, жировая дистрофия гепатоцитов, умеренная лимфогистиоцитарная инфильтрация стромы
печени, очаговые внутридольковые бионекротические изменения гепатоцитов). Работа с экспериментальными животными, а также выведение их из эксперимента проводились в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ Министерства здравоохранения СССР от 12 августа 1977 г. № 755).
Для получения последов самок подсаживали к интактным самцам. Началом отсчёта беременности считалось обнаружение сперматозоидов во влагалищных мазках. На 21-й день беременности самки выводились из эксперимента с помощью ингаляционного наркоза и декапитации. Выделенные плаценты подвергались фиксации в 10 %-м нейтральном формалине и замораживанию. Парафиновые срезы толщиной 5-7 мкм окрашивали на общие белки раствором амидо-чёр-ного 10В. Гликоген в клетках выявляли с помощью ШИК-реакции по Мак-Манусу. Суммарные липиды выявляли суданом чёрным В по методу Лизона. Оптическую плотность исследуемых веществ определяли с помощью методики «Оптическая плотность с вводом фоновых полей» программы «ВидеоТест-Морфология 5.0» и выражали в условных единицах. В качестве фона вводилось изображение чистого предметного стекла. При статистической обработке полученных результатов определялось среднее арифметическое и его стандартная ошибка. Достоверность полученных результатов определяли с помощью непараметрического критерия Манна — Уитни.
Результаты и их обсуждение. В гемохори-альной плаценте белой крысы выделяют две основные зоны: базальный отдел, представленный гигантскими клетками трофобласта, клетками спонгиотрофобласта, «гликогеновыми островками» и материнскими лакунами, и лабиринтный отдел, в состав которого входят плодовые капилляры, лакуны с материнской кровью и трёхслойный трофобласт [9-11]. В подопытной группе выявлены достоверные изменения в содержании суммарных белков во всех клетках плаценты. Так, в гигантских клетках оптическая плотность белков составила 0,59±0,013 у. е., в то время как в контроле данный показатель был равен 0,52±0,004 у. е. (р < 0,05). Аналогичные изменения обнаружены в спонгиотрофобластических клетках (0,49±0,011 у. е. в подопытной группе и 0,44±0,012 у. е. в группе контроля, при р < 0,05). Однако в трофобласте лабиринта выявлены противоположные изменения: если в клетках пла-
центы крыс контрольной группы оптическая плотность составила 0,57±0,007 у. е., то в группе с токсическим поражением печени она снизилась до 0,43±0,012 у. е. (р < 0,05), что может говорить о нарушении белоксинтезирующей функции трофобластических клеток лабиринта и, как следствие, их пластической функции, что, в свою очередь, может негативно сказаться на развитии плодов [8].
Постановка ШИК-реакции выявила увеличение оптической плотности гликогена в гигантских клетках базального отдела (0,36±0,012 у. е. в контроле и 0,47±0,009 в токсической группе, при р < 0,05). Увеличение содержания гликогена выявлено и в спонгиотрофобластических клетках базального отдела (0,30±0,003 в интактной группе и 0,44±0,007 в группе с патологией печени, при р < 0,05). Данные изменения могут говорить о снижении проницаемости вышеназванных клеток [4]. Вместе с тем в клетках трофобла-ста лабиринта отмечено снижение оптической плотности запасов гликогена — с 0,51±0,012 у. е. до 0,38±0,005 у. е. (р < 0,05), что, по нашему мнению, может быть следствием снижения их функциональной активности, обусловливающего возникновение энергетического дефицита у плода, поскольку в экстремальных ситуациях гликоген расходуется в том числе и из плаценты [8].
Изменения в липидном обмене проявились в снижении содержания общих липидов в клетках спонгиотрофобласта базального отдела и трофобласта лабиринтной зоны. Так, в контрольной группе оптическая плотность липидов в спонгиотрофобласте в 1,3 раза превышает данный показатель в токсической группе (0,41±0,015 и 0,31±0,008 у. е., при р < 0,05, соответственно). В трофобласте лабиринта обнаружено более выраженное снижение оптической плотности ли-пидов (0,51±0,01 и 0,32±0,012 у. е., при р < 0,05). Выявленные закономерности, на наш взгляд, могут быть одной из причин установленного нами увеличения проницаемости плацентарного барьера при токсическом поражении печени [2].
Заключение. Полученные результаты свидетельствуют, что экспериментальное токсическое поражение печени, обусловленное введением че-тырёххлористого углерода, вызывает изменения гистохимических показателей в клетках плацент. Прежде всего уменьшение содержания суммарных белков, гликогена и липидов коснулось тро-фобласта лабиринтного отдела, через который непосредственно происходит транспорт веществ
Оптическая плотность исследуемых веществ
Группа Клетки плаценты Суммарные белки Гликоген Общие липиды
К Гигантские клетки трофобласта Клетки спонгиотрофобласта базального отдела Клетки трофобласта лабиринтного отдела 0,52±0,004 0,44±0,012 0,57±0,007 0,36±0,012 0,30±0,003 0,51±0,012 0,24±0,006 0,41±0,015 0,51±0,01
О Гигантские клетки трофобласта Клетки спонгиотрофобласта базального отдела Клетки трофобласта лабиринтного отдела 0,59±0,013* 0,49±0,011* 0,43±0,012* 0,47±0,009* 0,44±0,007* 0,38±0,005* 0,39±0,012* 0,31±0,008* 0,32±0,012*
* Результаты статистически достоверны по сравнению с контролем (p < 0,05).
от матери к плоду и обратно [10]. Кроме того, тро-фобласт составляет основу гематоплацентарного барьера у крыс [12]. Ранее нами было установлено, что токсическое поражение печени, индуцированное введением D(+)-галактозамина гидрохлорида, вызывает задержку физического разви-
тия плодов [1]. В связи с этим нарушение обмена веществ в трофобласте плацент при патологии печени, вызванной введением четырёххлористого углерода, может оказывать негативный эффект на развитие и рост плода.
Список литературы
1. Абдильдин, Р. К. Влияние поражения печени матери на морфологию плаценты / Р. К. Абдильдин, Г. В. Брюхин // Научный поиск в современном мире: теоретические основы и инновационный подход. -2014. - Вып. 1. - С. 11-14.
2. Абдильдин, Р. К. Влияние поражения печени матери на проницаемость плаценты / Р. К. Абдильдин // Роль патологии печени матери в нарушении развития, реактивности и резистентности потомства в условиях клиники и эксперимента : сб. науч. тр. / под ред. Г. В. Брюхина ; Юж.-Урал. гос. мед. ун-т ; каф. гистологии, эмбриологии и цитологии. - Челябинск : ЮУГМУ, 2014. - Вып. 3. - С. 14-16.
3. Брюхин, Г. В. Влияние лекарственного поражения печени беременных крыс на морфологическую структуру плаценты / Г. В. Брюхин, Р. К. Абдильдин // Актуальные проблемы медико-биологических дисциплин : сб. науч. тр. III Всерос. науч.-практ. конф. с междунар. участием молодых учёных, аспирантов, студентов. - Саранск : Изд-во Мордов. ун-та, 2014. - С. 203-204.
4. Гуляева, Н. И. Состояние фетоплацентарного комплекса у беременных крыс после введения токсина стафилококка / Н. И. Гуляева [и др.] // Успехи совр. естествознания. - 2006. - № 12. - С. 51.
5. Качалина, Т. С. Хроническая плацентарная недостаточность : учеб.-метод. пособие / Т. С. Качалина [и др.]. - Н. Новгород : Изд-во Нижегород. гос. мед. акад., 2008. - 72 с.
6. Колобов, А. В. Плацента человека. Морфофункциональные основы : учеб. пособие / А. В. Колобов и др. - СПб. : ЭЛБИ-СПб, 2011. - 80 с.
7. Саркисов, Д. С. Воспроизведение болезней человека в эксперименте / Д. С. Саркисов, П. И. Ремизов. - М. : Медицина, 1960. - 790 с.
8. Фёдорова, М. В. Плацента и её роль при беременности / М. В. Фёдорова, Е. П. Калашникова. - М. : Медицина, 1986. - 256 с.
9. Шубина, О. С. О взаимоотношении плаценты и амниотической оболочки / О. С. Шубина, Н. А. Смер-тина, Н. А. Мельникова // Фундамент. исслед. - 2011. - № 2. - С. 173-177.
10. Furukawa, S. Toxicological Pathology in the Rat Placenta / S. Furukawa [et al.] // J. of Toxicologic Pathology. - 2011. - Vol. 24. - P. 95-111.
11. Knipp, G. T. Nutrient transport across the placenta / G. T. Knipp [et al.] // Advanced Drug Delivery Reviews. - 1999. - Vol. 38. - P. 41-58.
12. Takata, K. Ultrastructure of the rodent placental labyrinth: a site of barrier and transport / K. Takata [et al.] // J. of Reproduction and Development. - 1997. - Vol. 43, № 1. - P. 13-24.
Сведения об авторах
Абдильдин Руслан Касымбекович — аспирант кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии Челябинского государственного университета, Челябинск, Россия. [email protected]
Брюхин Геннадий Васильевич — доктор медицинских наук, профессор кафедры микробиологии, иммунологии и общей биологии Челябинского государственного университета, Челябинск, Россия. [email protected]
Bulletin of Chelyabinsk State University. 2015. No. 21 (376). Biology. Issue 3. Pp. 107-111.
MOTHER EXTRAGENITAL PATHOLOGY INFLUENCE TO HISTOCHEMICAL INDICATORS OF PLACENTAL CELLS
R. K. Abdildin
Chelyabinsk State University, Chelyabinsk, Russia. [email protected]
G. V. Brjuhin
Chelyabinsk State University, Chelyabinsk, Russia. [email protected]
The placenta provides optimal conditions for fetal development supplying the developing organism by nutrients. Extragenital diseases play an important role among the many factors that lead to dysfunction of the placenta. It was established that maternal liver disease causes morphological transformations in the placenta and changing the physical parameters of the fetus. In this regard we have studied features of histochemical indicators in placental cells of rats with experimental toxic liver damage caused by subcutaneous injection of carbon tetrachloride twice a week for two months. In the cytoplasm of placental cells we determined the content of total proteins, lipids and glycogen, expressed as optical density in conventional units (CU). The findings suggest that the mother's liver pathology causes a shift of histochemical indicators of placental cells, which manifests itself in the change of the total protein, glycogen and total lipids in giant cells and cells of spongiotrofoblast and trophoblastic beams of labyrinth of hemochorial rat placenta in the experimental group that may delay fetus growth and development.
Keywords: rat, liver pathology, placenta, total proteins, glycogen, lipids.
References
1. Abdil'din R.K., Brjuhin G.V. Vliyaniye porazheniya pecheni materi na morfologiyu platsenty [Effect of the mother's liver involvement on the placental morphology]. Nauchnyypoisk v sovremennom mire: teoretiches-kiye osnovy i innovatsionnyy podkhod [Scientific enquiry in the contemporary world: theoretical basics and innovate approach], 2014, iss. 1, pp. 11-14. (In Russ.).
2. Abdil'din R.K. VliHaniye porazheniya pecheni materi na pronitsayemost' platsenty [Effect of the mothers liver involvement on the placental permeability]. Rol' patologii pecheni materi v narushenii razvitiya, reak-tivnosti i rezistentnosti potomstva v usloviyakh kliniki i eksperimenta [Role liver disease mother in violation of, reactivity and resistance offspring in the clinic and experiment]. Cheljabinsk, 2014. Iss. 3. Pp. 14-16. (In Russ.).
3. Brjuhin G.V., Abdil'din R.K. Vliyaniye lekarstvennogo porazheniya pecheni beremennykh krys na mor-fologicheskuyu strukturu platsenty [Effect of drug liver of pregnant rats on the morphological structure of the placenta]. Aktual'nyeproblemy mediko-biologicheskikh distsiplin [Actual problems of medical and biological disciplines: digest of scientific works III All-Russia scientific and practical conference]. Saransk, Mordovia University Publ., 2014. Pp. 203-204. (In Russ.).
4. Gulyaeva N.I .et al. Sostoyaniye fetoplatsentarnogo kompleksa u beremennykh krys posle vvedeniya tok-sina stafilokokka [State of fetoplacental complex in pregnant rats after administration of the Staphylococcus toxin]. Uspehi sovremennogo estestvoznaniya [The Success of Modern Natural Science], 2006, no. 12, pp. 51. (In Russ.).
5. Kachalina T.S. et al. Hronicheskayaplatsentarnaya nedostatochnost' [Chronic placental insufficiency]. Nizhniy Novgorod, 2008. 72 p. (In Russ.).
6. Kolobov A.V. et al. Platsenta cheloveka. Morfofunktsional'nye osnovy [Human placenta. Morphological and functional bases]. St. Petersburg, 2011. 80 p. (In Russ.).
7. Sarkisov D.S., Remizov P.I. Vosproizvedeniye bolezney cheloveka v eksperimente [Reproduction of human deseases in the experiment]. Moscow, Medicina Publ., 1960. 790 p. (In Russ.).
8. Fedorova M.V., Kalashnikova E.P. Platsenta i yeyo rol'pri beremennosti [Placenta and its role in pregnancy]. Moscow, Medicina Publ., 1986. 256 p. (In Russ.).
9. Shubina O.S., Smertina N.A., Mel'nikova N.A. O vzaimootnosheniiplatsenty i amnioticheskoy obolochki [On the relationship between the placenta and the amniotic sac]. Fundamental'nye issledovaniya [Fundamental research], 2011, no. 2, pp. 173-177. (In Russ.).
10. Furukawa S. et al. Toxicological Pathology in the Rat Placenta. Journal of Toxicologic Pathology, 2011, vol. 24, pp. 95-111.
11. Knipp G. T. et al. Nutrient transport across the placenta. Advanced Drug Delivery Reviews, 1999, vol. 38, pp. 41-58.
12. Takata K. Ultrastructure of the rodent placental labyrinth: a site of barrier and transport. Journal of Reproduction and Development, 1997, vol. 43, no. 1, pp. 13-24.
