CC BY
33
I
ВЛИЯНИЕ СВИНЦА НА ОСТЕОПЛАСТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ В ОРГАНИЗМЕ БЕЛЫХ КРЫС В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ
Грызлова Лариса Владимировна, Поняев Вячеслав Вениаминович, Мордовский государственный педагогический институт им. М.Е. Евсевьева, г. Саранск
E-mail: larisagrizlova@rambler. ru
Аннотация. Продолжительная интоксикация уксуснокислым свинцом организма беременной самки приводит к структурным изменениям плацентарного барьера. Это оказывает воздействие на закономерности роста и развитие структурной организации костной ткани трубчатых костей в раннем онтогенезе.
Ключевые слова. Свинец, остеогенные процессы, плацента,
постнатальное развитие, оссификация.
Известно, что пороки развития и функциональная неполноценность органов и систем часто проявляются после рождения. В литературе отмечается, что рождение полноценного потомства, способного эффективно адаптироваться к условиям окружающей среды, во многом зависит от становления органов и систем в процессе эмбриогенеза. В последнее время возрос научный интерес к вопросам функционирования костной ткани. Доказано, что именно скелет характеризуется выраженной пластичностью, а также владеет чувствительной реакцией через обменные процессы на влияние экзогенных химических факторов [1, с.68].
Проводимые исследования доказывают возможность влияния на остеогенные процессы свинцовой интоксикации. Однако проблема влияния экологических факторов на строение, рост и формообразование костей скелета остается недостаточно решенной. Поэтому возникла необходимость изучения действия свинцовой интоксикации матерей при беременности (проведения экспериментального исследования) на постнатальное развитие костной ткани трубчатых костей [2, с.61; 3, с.938].
Исследование проводилось на беременных самках белых беспородных крыс, которые получали перорально уксуснокислый свинец в дозе 45 мг/кг/
179
о
Щ SCIENCE TIME Щ
сутки. Учет результатов проводили при убое беременных самок с 4-ых суток беременности и по состоянию потомства в постнатальный период развития. При этом забор материала осуществляли: плацента на 4-11 сутки беременности; плод на 11-21 сутки беременности, сразу после рождения и на 10, 20, 30, 60 сутки постнатального развития.
В ходе работы эксперимента применялись методы декапитации, гистохимические, остеометрии и морфометрии. В результате, было установлено, что при затравке самок белых крыс уксуснокислым свинцом на разных стадиях беременности наибольшее количество свинца проходит плацентарный барьер в период начала плацентации (4 день беременности). Накопление этого металла в эмбрионах опытной группы превысило накопление в контрольной в 4 раза. Поэтому процессы оссификации зачатков конечностей эмбрионов, подвергавшихся интоксикации солью свинца, происходят медленнее по сравнению с контрольной группой. Так центры окостенения в проксимальном отделе задних конечностей отмечаются в контроле на 17 сутки развития плодов, а в эксперименте на 18 сутки.
Что касается роста участков окостенения, то в норме на 19 сутки беременности эти участи в закладке плечевой кости увеличиваются в 2 раза, лучевой и локтевой в 2, 5 раза, а нижних конечностей - в 3 раза. К 20-ти суткам темп роста окостенения снижается, но район оссификации увеличивается в 1,5 раза. Поэтому последействие ацетата свинца на оссификацию конечностей исследовали у 20-суточных плодов, так как у них этот процесс особенно хорошо выражен, и у новорожденных.
При анализе полученных результатов обращает на себя внимание ростоугнетающий эффект. Измерение участков окостенения показало, что длина участков оссификации в диафизах конечностей у плодов в опыте была меньше, чем в контроле. Наименьшие размеры ядер окостенения в конечностях были у плодов, подвергавшихся действию ацетата свинца на 16-20 сутки беременности. Следовательно, свинец нарушает процессы, предшествующие началу оссификации хрящевых зачатков длинных трубчатых костей конечностей.
То, что ацетат свинца обладает остеотоксическими свойствами, подтверждают исследования участков окостенения у новорожденных первого дня жизни. Средние показатели участков окостенения у животных в опыте снижены по сравнению с контрольными (рис.1).
Следует отметить, достоверное снижение участков окостенения наблюдается у животных в опыте не для всех костей. Длина и ширина участков окостенения достоверно снижается в локтевой, бедренной и большеберцовой костях. Следовательно, наиболее чувствительные и максимально ранимые структуры костей скелета при свинцовой интоксикации матерей являются трубчатые кости.
180
о
Рис. 1 Средние величины зачатков окостенения в закладках конечностей скелета новорожденных в контроле и при введении ацетата свинца
о
Кроме того, дальнейшие исследования показали, что в большей степени изменения происходят в эпифизарном хряще и периостальной зоне диафиза. Эти изменения характеризуются определенной направленностью и динамикой в зависимости от экзо и эндогенных воздействий.
Морфометрические исследования свидетельствуют о снижении толщины эпифизарного хряща у крысят от матерей, получавших свинцовую добавку, начиная с 10-суточного возраста. Особенно ярко проявляется снижение толщины начиная с 20- суточного возраста крысят (Р < 0,05) и в возрасте 30 суток (Р < 0,001) (3, 200).
При этом происходит нарушение механизмов формирования эпифизарной пластины: уменьшение ее толщины происходит за счет уменьшения толщины зоны пролиферирующего хряща. У опытных животных уменьшение длины трабекул первичной кости происходит с опозданием на 10 суток. Количество остеобластов в первичной спонгиозе и пролиферирующих клеток в зоне пролиферации также снижается.
Первой зоной в направлении от эпифиза до диафиза является зона индифферентного хряща. Эта зона отделена сплошной костной пластинкой от костного эпифиза и клеточные элементы в этой зоне размещены в основном межклеточном веществе двумя-тремя неправильными рядами.
Увеличение длины трабекул первичной спонгиозы диафиза у животных опытной группы, а также снижение количества остеобластов в первичной спонгиозе и пролиферирующих клетках в зоне пролиферации свидетельствуют об отставании процессов развития костной ткани в диафизе трубчатой кости после приёма свинца самками крыс при беременности.
При свинцовой интоксикации материнского организма хондроциты расположены хаотически одиночно, попарно, а ближе к следующей зоне
о
о
181
о
Щ SCIENCE TIME Щ
небольшими группами по 4-5 клеток среднего размера. Форма клеток эллипсовидная или веретенообразная, иногда они бывают округлой формы. В центре клетки размещается сферической или округлой формы ядро, окруженное цитоплазмой, которая плохо воспринимает эозиновый краситель.
Незначительное количество этих клеток имеет ядра сплющенной формы. Наблюдаются на границе между хрящом и эпифизом пустоты, в которых проходят кровеносные сосуды. Границы эпифизарной пластинки неровные и сглаженные (рис.2).
Рис. 2 Зона индифферентного хряща при свинцовой интоксикации матерей. Новорожденные крысята. Окраска гематоксилином и эозином. Ок. 15 х об. 20
С возрастом животных толщина зоны индифферентного хряща уменьшается до 2-3 слоёв.
Все это свидетельствует об отставании процессов развития костной ткани после приема свинца самками при беременности.
Литература:
1. Грызлова Л. В., Киреева Ю. В., Шубина О. С., 2006. «Влияние свинца на потомство белых крыс», «Успехи современного естествознания». 5: 68.
2. Грызлова Л. В., Шубина О. С., 210. «Морфометрические изменения длинных трубчатых костей белых крыс при физиологической беременности и интоксикации свинцом». «Морфология». 4: 61.
182
о
Щ SCIENCE TIME Щ
3. Киреева Ю. В., Грызлова Л. В., 2013. «Морфологическая характеристика эпифизарного хряща потомства белых крыс в условиях свинцовой интоксикации материнского организма». «Фундаментальные исследования». 11(2): 200-204.
4. Grizlova L.V., Yakimova E. A., 2014. «Effect of lead acetate on the placental barrier and the development of bone tissue in the early ontogenesis». «Advances in Environmental Biology». 8 (10): 938-942.
о
Q
183
a
