CC BY
13
DOI 10.29254/2077-4214-2018-4-2-147-298-300 УДК 591.481.3
1Пшиченко В. В., 2Черно В. С.
ВПЛИВ ХРОН1ЧНОГО СТРЕСУ НА МОРФОМЕТРИЧН1 ПОКАЗНИКИ П1НЕАЛЬНИХ КЛ1ТИН ЩУР1В 1Микола'|'вський нацiональний унiверситет iMeHi В. О. Сухомлинського (м. МиколаТв) 2Чорноморський нацiональний унiверситет iMeHi Петра Могили (м. МиколаТв)
Зв'язок nублiкацГí з плановими науково-дослщ-ними роботами. Досл1дження виконано в рамках науково-дослщно''' роботи кафедри лабораторной' д1агностики Микола'вського нацюнального ушвер-ситету 1мен1 В.О. Сухомлинського «Пор1вняльна мор-фолог1я пазух твердо'' оболони головного мозку хребетних» (№ державно''' реестраци 0115и000176, 2015-2020 рр.).
Вступ. Вплив екстремальних фактор1в викликае насамперед, активац1ю двох регулюючих систем ор-ган1зму - нервово' та ендокринноТ, а також комплекс морфолопчних змш, направлених на п1дтримання гомеостазу [1]. Важливу роль у здшсненш адаптацш-них реакц1й орган1зму до дм стресорних фактор1в, а також в захист орган1зму в1д несприятливих факто-р1в довк1лля в1д1грае еп1ф1з, що е нейроендокринним органом [2,3]. Тому стресов1 реакци супроводжують-ся реактивними змшами морфологи ешф1зу, який активно включаеться в процес адаптаци, зм1нюючи функц1ональну активн1сть [4]. Особливий штерес викликають зм1ни морфометричних параметр1в п1-неальних кл1тин, оск1льки вони е маркером функц1-онального стану пшеалоцилв, а в1дпов1дно I етф1зу.
Метою нашого дослiдження було встановити морфометричш зм1ни п1неалоцит1в щур1в в умовах хрошчного стресу.
Об'ект i методи дослiдження. Експерименталь-не досл1дження було проведено на 16 статевозртих самцях щур1в л1н1У В1стар, в1ком 12 м1сяц1в та масою 220-260 гр. Тварини перебували за стандартних умовах в1вар1ю в умовах природно''' зм1ни св1тлово''' I тем-ново' частини доби I були розподтеш на 2 групи (по 8 тварин в кожнш груп1): 1нтактну I експерименталь-ну. Моделювання хрошчного стресу здшснювали шляхом ппердинами. Щур1в пом1щали в резервуар 1з водою м1стк1стю 10 л. на 10 хв. для примусового плавання [5]. Одноразов! тренування здшснювали впродовж 10 д1б [6].
По закшченню термшу експерименту пщдослщ-них тварин пщдавали евтаназп в ч1тк1й вщповщносп до вимог положень «бвропейських конвенцш щодо захисту хребетних тварин, що використовуються в експериментальних та шших наукових цтях» (Страсбург, 1986), а також «Загальних етичних принцитв експеримент1в на тваринах ухвалених першим нацю-нальним конгресом з бюетики (Кш'в, 2001). Евтаназiю тварин здшснювали шляхом декаттаци пiд легким ефiрним наркозом.
П1сля декаттаци проводили скальпування черепа з подальшим видаленням склепшня черепа разом з твердою мозковою оболоною. Пот1м обережно в1докремлювали головний мозок разом з м'якою мозковою оболоною в1д основи черепа. Отримаш макропрепарати занурювали у ф1ксуючий розчин 10 % нейтрального формалшу. Для своечасного та
повноцшного проникнення фтсуючого розчину в епiфiза попередньо розакали м'яку оболону головного мозку тварин, в мкцях найбiльш наближених до зони його розташування. Пкля вилучення епiфiзу разом з прилягаючими до нього судинами отрима-ний комплекс занурювали у фтсуючий розчин 10 % нейтрального формалшу. За допомогою стандартних способiв матерiал заключали у парафiновi блоки, з яких виготовляли зрiзи товщиною 4 мкм i фарбували гематоксилшом та еозином. Отримаш таким чином пстолопчш препарати вивчали при рiзних збшь-шеннях мiкроскопу марки: «CarlZeiss» з подальшим фотографуванням мтропрепаралв цифровим дзер-кальним фотоапаратом фiрми «Canon».
Морфометричнi вимiрювання проводили з вико-ристанням мтрометра окулярного гвинтового типу МОВ 1-16 при збшьшенш об'ектива 40х. Визнача-ли великий (в) i малий (м) дiаметри (Д) ядра (я) та цитоплазми (ц) св^лих i темних пшеалоцилв у двох взаемоперпендикулярних напрямках. Враховуючи малi розмiри i округлу форму ядерець св^лих пше-алоцитiв Тхш розмiри визначали в одному напрямку. Площу цитоплазми та ядер визначали за формулою S=nrR, де r i R - малий i великий радiуси вщповщно. Враховуючи округлу форму ядерець ''х площу вира-ховували за формулою S = пг2. Всi отримаш цифров1 величини вираженi в мкм. Для уникнення помилок морфометрп пщдавалися лише зрiзи тих клiтин, в яких дуже добре контурували ядерця. Пшеалоци-ти (це стосуеться св^лих кл^ин), в карiоплазмi яких були вщсутш ядерця або виявлялися лише ''х залиш-ки, при проведенш морфометрп не брали до уваги. Тим самим, ми вважаемо, досягалася значною мiрою стандартизащя отриманих фактичних даних в кожнш з дослщжених серш експериментального матерiалу.
Всi отримаш результати пщдаш статистичнiй об-робц для параметричних критерив з використанням t-критерiю Стьюдента та програми Statistica 6.1 i Excel iз пакету MS Office XP. Для кожно' вибiрки розрахо-вували середню арифметичну (М), íí стандартну по-хибку (m) i середне квадратичне вщхилення (о). До-стовiрними вважали результати порiвнянь при рiвнi значення p<0,01, p<0,001 [7].
Результати дослiджeння та Тх обговорення. За результатами наших морфометричних дослщжень пiнеальних клiтин експериментальних тварин, вста-новлено достовiрне зменшення площi цитоплазми i ядра активних св^лих пiнеалоцитiв порiвняно з контрольною групою тварин (табл.), що безумовно е результатом зниження ''х функцюнально' активност внаслiдок впливу стресових фамх^в i свiдчить про зменшення процеав внутрiшньоклiтинного синтезу.
Встановлено, що у св^лих активних пiнеалоцитiв середня площа цитоплазми зменшуеться на 14,21 % (р < 0,001), середня площа ядра зменшуеться на
23,59 % (р < 0,001), середня площа ядерця на 13,58 %.
Виявлено, що середня площа цитоплазми i ядра малоактивних темних клiтин зменшуеться на 13,50 % i 24,78 % вщповщно. Ядерця у темних шнеалоци-тах не виявляються, що можна пояснити надмiрним заповненням карiоплазми базофiльною речовиною, яка «маскуе» ядерце клiтини.
Зменшення площi ядерця вказуе на зниження синтезу рРНК, необхщноТ для синтезу бтка. Явища пiкнозу ядер з пере-важанням процесiв ущiльнення гетерох-роматину е основною причиною зменшення площi ядер у пщдослщних тварин. Також зменшення площi ядра можна пов'язати з переходом функцюнально активного еухроматину у функцюнально неактивний гетерохроматин, що мае невелику здат-шсть до транскрипцп. Еухроматин являе собою менш компактну i конденсовану форму хроматину, при якiй бтьша кiлькiсть генiв здатна до транскрипцп в спецiалiзованiй клiтинi. Можна припустити зниження рiвня транскрипцп i синтезу бiлка в умовах хро-нiчного стресу, внаслiдок енергетичного дефщиту пшеальноТ клiтини. У той же час збтьшення ядерно-цитоплазматичного стввщношення вказуе на зменшення площi клiтини, що узгоджуеться зi зниженням бiлкового синтезу.
Таблиця.
Середнi морфометричш показники пiнеалоцитiв щурiв, яких пiддавали xp0HÍ4H0My стресу порiвняно з контрольною
групою
Група тварин Площа цитоплазми мкм2 M ± m Площа ядра мкм2 M ± m Площа ядерця мкм2 M ± m
Св1тл1 тнеалоцити
Контроль 74,58 ± 1,89 n = 20 27,68 ± 0,82 n = 20 3,02 ± 0,32 n = 20
Хрошчний стрес 63,98 ± 2,05** n = 20 21,15 ± 1,27** n = 20 2,61 ± 0,22 n = 20
Темш тнеалоцти
Контроль 38,66 ± 2,04 n = 10 16,87 ± 1,22 n = 10 -
Хрошчний стрес 33,44 ± 4,32 n = 20 12,69 ± 1,75 n = 20 -
Примггки: * достовiрно з контролем (р < 0,01); : (р < 0,001).
" достовфно з контролем
Висновок. Таким чином результати проведеного морфометричного дослщження шнеальних клiтин свiдчать про зниження функцюнальноТ активнiстi епiфiзу на що вказуе зменшення морфометричних показнишв як св^лих, так i темних пiнеальних кл^ин.
Перспективи подальших дослiджень. Базуючись на отриманих результатах та враховуючи той факт, що фiзiологiчний контроль ендокринноТ функцГТ ет-фiзу здiйснюеться свiтловим режимом навколишньо-го середовища доцiльним е подальше дослщження змiн морфометричних параметрiв пшеальних клiтин в умовах хронiчного стресу та порушеного фотопери оду.
Лiтература
1. Viter VI, Stepanyan YuS. Funkcional'naya morfologiya ehpifiza pri smerti ot obshchego pereohlazhdeniya organizma. Problemy ehkspertizy v medicine. 2005 Oct 30;19(14):16-8. [in Russian].
2. Pishak VP. Struktura i funkcii shishkopodibnoi zalozi u ptahiv. Klinichna anatomiya ta operativna hirurgiya. 2012 Jan;11(1):101-3. [in Ukrainian].
3. Sibarov DA, Kovalenko RI, Nozdrachev AD. Osobennosti funkcionirovaniya pinealocitov u krys pri stresse v svetloe vremya sutok. Rossijskij fiziologicheskij zhurnal im. I. M. Sechenova. 2000;86(8):1049-57. [in Russian].
4. Pishak VP, Lomakina YuV. Gistologichni ta ul'trastrukturni kriterii efektivnosti korekcii melatoninom ta epitalonom pinealocitiv starih shchuriv pislya immobilizacijnogo stresu. Problemi starinnya i dovgolittya. 2008;17(1):3-8. [in Ukrainian].
5. Dev'yatkina TO, Dev'yatkina NM. Eksperimenti z vikoristannyam laboratornih tvarin yak peredumova dlya stvorennya novih stres protektoriv. Aktual'ni problemi suchasnoi medicini. 2009;9(2):35-8. [in Ukrainian].
6. Panina LV. Osoblivosti zmin skladu krovi shchuriv za umov adaptacii do fizichnogo navantazhennya plavannyam. Bukovins'kij medichnij visnik. 2012;16(3):71-3. [in Ukrainian].
7. Avtandilov GG. Medicinskaya morfometriya. Moskva: Medicina; 1990. 382 s. [in Russian].
ВПЛИВ ХРОН1ЧНОГО СТРЕСУ НА МОРФОМЕТРИЧН1 ПОКАЗНИКИ П1НЕАЛЬНИХ КЛ1ТИН ЩУР1В Пшиченко В. В., Черно В. С.
Резюме. За допомогою методу св^ловоТ мтроскопп проведений aнaлiз морфометричних napaMeTpiB ni-неальних клiтин щурiв лшп Wistar за умов хронiчного стресу. Встановлено зменшення площi цитоплазми i ядра як активних св^лих пшеалоцилв так i малоактивних темних кл^ин порiвняно з контрольною групою тварин, що свщчить про пригнiчення функцюнальноТ активност епiфiзa. На нашу думку, даний факт можна штерпретувати як зниженням рiвня транскрипцп i синтезу бтка в умовах хрошчного стресу, внаслщок енергетичного дефiциту пшеальноТ клiтини.
Ключовi слова: епiфiз, щури, пiнеaльнi клiтини, стрес.
ВЛИЯНИЕ ХРОНИЧЕСКОГО СТРЕССА НА МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ ПИНЕАЛЬНЫХ КЛЕТОК КРЫС
Пшиченко В. В., Черно В. С.
Резюме. С помощью метода световой микроскопии проведен анализ морфометрических параметров пи-неальных клеток крыс линии Wistar в условиях хронического стресса. Установлено уменьшение площади цитоплазмы и ядра как активных светлых пинеалоцитов так и малоактивных темных клеток по сравнению с контрольной группой животных, что свидетельствует об угнетении функциональной активности эпифиза. По нашему мнению, данный факт можно интерпретировать как снижение уровня транскрипции и синтеза белка в условиях хронического стресса, вследствие энергетического дефицита пинеальной клетки.
Ключевые слова: эпифиз, крысы, пинеальные клетки, стресс.
INFLUENCE OF CHRONIC STRESS ON MORPHOMETRIC PARAMETERS OF RAT PINEAL CELLS
Pshychenko V., Cherno V.
Abstract. An important role in the implementation of the adaptive reactions of the organism to the action of stress factors, as well as in protecting the body from adverse environmental factors is played by the epiphysis, which is a neuroendocrine organ. Therefore, stress reactions are accompanied by reactive changes in the morphology of the epiphysis, which is actively involved in the process of adaptation, changing the functional activity. Of particular interest are changes in the morphometric parameters of the pineal cells, since they are a marker of the functional state of the pinealocytes, and, accordingly, of the epiphysis.
The purpose of our study was to determine the morphometric changes of pinealocytes in rats under chronic stress conditions.
The study was conducted on 16 sexually mature males of the Wistar line rats. Animals were under standard vivarium conditions under natural changes of light and dark part of the day and were divided into 2 groups: intact and experimental. Simulation of chronic stress was carried out through hyperdynamia. The rats were placed in a reservoir with water of 10 liters for 10 minutes for forced swimming. One-time training was carried out for 10 days.
According to the results of our morphometric studies of pineal cells of experimental animals, a significant reduction in the area of the cytoplasm and the nucleus of active light pinealocytes compared with the control group of animals, which is definitely the result of a decrease in their functional activity due to the influence of stress factors and indicates a decrease in the processes of intracellular synthesis.
It was found that in light active pinealocytes, the average area of the cytoplasm decreases by 14.21% (p <0.001), the average nucleus area decreases by 23.59% (p <0.001), the average nucleus area is 13.58%.
It was found that the average area of the cytoplasm and nuclei of low-activity dark cells decreases by 13.50% and 24.78% respectively. The nucleus in the dark pinealocytes does not appear, which can be explained by excessive filling of the karyoplasma with a basophilic substance that "disguises" the nucleolus of the cell.
Reducing the area of the nucleolus indicates a decrease in the synthesis of rRNA required for the synthesis of protein. The phenomena of nucleus picnosis with the predominance of heterochromatin densification processes is the main reason for the reduction of the area of nuclei in the experimental animals. Also, a reduction in the area of the nucleus can be associated with the transition of a functionally active eucharoma to a functionally inactive heterochromatin having a small transcriptional capacity. Euchromatin is a less compact and condensed form of chromatin, in which more genes are capable of transcription in a specialized cell. It is possible to assume a decrease in the level of transcription and protein synthesis in conditions of chronic stress, due to the energy deficit of the pineal cell. At the same time, an increase in the nuclear-cytoplasmic ratio indicates a decrease in the cell area, which is consistent with the decrease in protein synthesis.
Thus, the results of the morphometric study of pineal cells indicate a decrease in the functional activity of the epiphysis, indicating a decrease in the morphometric indices of both light and dark pineal cells.
Key words: pineal gland, rats, pineal cells, stress.
Рецензент - проф. Блаш С. М.
Стаття надшшла 31.10.2018 року
DOI 10.29254/2077-4214-2018-4-2-147-300-307 УДК 616.742+616-092.9+616.441-008.64 Саган Н. Т.
МОРФОФУНКЦЮНАЛЬНИЙ СТАН ЖУВАЛЬНИХ М'ЯЗ1В В УМОВАХ ЙОДОДЕФ1ЦИТНОТ Д16ТИ З ДОДАВАННЯМ СТРУМОГЕННИХ ПРОДУКТ1В
У Р1ЗН1 ПЕР1ОДИ ОНТОГЕНЕЗУ 1вано-Франк1вський нацюнальний медичний ушверситет (м. 1вано-Франк1вськ)
Зв'язок публшацп з плановими науково-дослщ-ними роботами. Робота виконана в межах НДР «Мор-фофункцюнальш та цитогенетичн особливосп орга-жв i тканин при йододефщитних станах, ппотиреозЬ>, державний реестрацшний номер 0114U005624.
Вступ. За даними ВООЗ, бшьше 1/3 населення Землi живе в зонах розвитку йододефщитних сташв. За даними Дитячого фонду ООН (ЮН1СЕФ) «прихова-ним голодом» страждають yd без виключення репо-ни УкраТни [1,2]. I як наслщок - полюрганш порушен-ня. Тому проблема захворювань внаслщок нестач1 йоду займае прюритетне мкце серед вп"чизняних i мiжнародних дослщжень [3,4]. Вщомо про розвиток мюпатп при гiпотиреозi [5], причиною якого часто е йододефщит [1,6]. Споживання струмогенних продукт поглиблюе метаболiчнi порушення [2]. Однак
скелеты м'язи в умовах йододефщиту i3 додаванням струмогешв не вивчалися.
Мета дослщження. Встановити особливосп структурно! оргашзаци власне жувального та бiчного кри-лоподiбного м'язiв щурiв на етапах постнатального онтогенезу при експериментально змодельованому йододефщит з додаванням струмогенних продумчв.
Об'ект i методи дослщження. Матерiалом для дослщження були власне жувальний та бiчний кри-лоподiбний м'язи 48 бтих безпородних щурiв-самцiв. Матерiал забирали в чпжо визначених симетричних мкцях власне жувального та бiчного крилоподiбного м'язiв. Тварин дшили на групи: I група - штактш ((n=24) по 12 тварин нестатевозршого та статевозршого вту, яких утримували в звичайних умовах вiварiю, на при-родньому для гризушв корм^ II група - в умовах йодо-дефщитноТ дieти з додаванням струмогенних продук-
