Морфогенез желудка в условиях смоделированной патологии химической этиологии

В настоящее время в понимании истинных механизмов образования гастропатий под влиянием различных вредных ксенобиотиков не существует единого мнения. Контаминация биологических сред химическими соединениями бензоль­ного кольца (толуол и бензол) вызывает у людей нарушение функций ЖКТ. В связи с широким применением компонентов эпоксидных смол в промышленном производстве особый интерес представляет изучение морфологических измене­ний слизистой оболочки желудка (СОЖ) при хронической ингаляции толуолом. По проблеме за последние годы выявлено, что механизму возникновения гастропатий при интоксикации толуолом уделяется незаслуженно мало внимания.

Цель работы – оценить с помощью комплексных морфологических и морфометрических методов с применением ультраструктурного анализа возможные изменения макроскопической картины, органо- и цитометрических показателей и характер тканевой реорганизации желудка крыс при хронической ингаляции то­луолом.

Методика исследования. Исследование проведено на 48 крысах линии Вис-тар с исходной массой 150-180г. Крысы в специальных затравочных камерах под­вергались воздействию паров толуола (одного из компонентов эпоксидных смол) на заданном уровне в течение 4 ч в день по 5 дней в неделю на протяжении 60 дней, в концентрации 10 ПДК. Все животные были разделены на 4 группы (по 6 в каждой). Животных по завершению срока эксперимента умерщвляли эфирным наркозом на 1-е (1 серия), 7-е сутки (2 серия); на 30-е (3 серия) и 60-е сутки (4 серия) после 60-дневной затравки толуолом. В каждой из опытных групп было взято по 6 контрольных животных, содержавшихся в аналогичных условиях вива­рия. Эксперимент на животных выполняли в соответствии с правилами Европей­ской конвенции защиты позвоночных животных, использующихся в эксперимен­тальных и других научных целях (European convention, 1986). С целью выявления ультраструктурных изменений архитектоники клеточных популяций кусочки СОЖ размером 1мм3 погружали вначале в глутаральдегидный фиксатор по-Тарановскому на 24 часа. Потом – в 1% тетраксид осмия по – Паладе на 1 час. По­сле дегидратации в этаноле возрастающей концентрации и абсолютном ацетоне материал заливали смесью эпоксидных смол (эпон-аралдит) по общепринятой ме­тодике. Устанавливали число животных с поражением СОЖ, степень изъязвления (количество деструктивных изменений на одно животное) и индекс Паульса (ИП) – интегральный показатель масштабов деструкции в желудке, определяе­мый по формуле: ИП= (степень изъязвления х процент животных с поражения­ми)/ 100. Кроме того, подсчитывали в миллиметрах суммарную протяжен­ность деструкций (точечных геморрагий, эрозий, полосовидных поражений СОЖ. Количественая характеристика железистых структур СОЖ проводилась по В.А.Самсонову, среднее число эпителиальных клеток в продольном срезе главной железы; среднее число эпителиальных клеток в желудочной ямке; желези­сто-ямочный эпителиально-клеточный индекс (соотношение общего числа клеток в железе, к числу эпителиальных клеток в желудочной ямке); эпителиальная фор­мула главной железы – процентное соотношение состава ее клеточных элементов (главных, обкладочных и слизистых клеток). Морфометрический анализ включал измерение толщины слизистой оболочки (СОЖ), измерение глубины желудоч­ных ямок, подсчет количества главных (ГК) и париетальных (ПК) клеток на еди­ницу фундальных желез слизистой оболочки желудка (СОЖ).

Проводили тканевый стереологический анализ с использованием соответст­вующих методик. Для главных (ГК) и париетальных (ПК) клеток программа оп­ределяла следующие параметры: площадь ядра (8я), площади гетерохроматина (Sra) и эухроматина (Бэх), отношение площади гетерохроматина к площади эу-хроматина ^гх^эх), толщину гетерохроматина (Ьгх); общую площадь, занимае­мую митохондриями в цитоплазме ^м); площадь тубуловезикул ^тв) и внутри­секреторных канальцев ^вк). Морфометрические данные экспортировались в программу Exel для дальнейшей статистической обработки и сохранения, досто­верной считалась вероятная погрешность менее 5% (р<0,05). Морфометрический анализ микроструктур гистологических препаратов проводили в 6 полях зрения тестовой площади на аппаратно-программном комплексе, состоящем из микро­скопа <<Olympus>> – СХ 31, с объективами Plan 10x /0,25, Plan 40 x /0,65 и Plan 100 x /1,25 Oil, цифровой видеокамеры <<Olympus>> – C 5050 ZOOM и компью­тера Celeron(R) CPU 2,40 ГГц. Вычисляли среднее арифметическое значение Х (или р при альтернативной изменчивости), стандартную ошибку средней арифме­тической Sх, критерий значимости t для оценки достоверности различий между средними арифметическими (уровень значимости р<0,05).

Результаты исследования и их обсуждение. В результате проведенных светооптических, электронномикроскопических и стереологических исследований выяснилось, что в условиях хронической интоксикации толуолом происходит су­щественная перестройка основных структурных компартментов СОЖ, среди ко­торых наибольшую функциональную значимость имеют эпителиальные элементы. Отмечается гетерогенность эпителиоцитов по степени выраженности дезоргани­зации нарушения структурной целостности. Толщина слизистой оболочки у экс­периментальных животных на 1-е сутки была меньше контрольной на 20,27%, со­ставляя 418,63±13,35 мкм против 518,19±14,55 мкм (р>0,05), на 7-е уменьшилась до 404,56+9,65 мкм (р>0,05). Глубина желудочных ямок меньше показателя кон­трольной группы животных на 16% и 21% в 1 -й и 2-й сериях, соответственно. На 1-е сутки ( после 60-суточной ингаляции парами толуола) количество эрозий, де-струкций СО составило 10,05+1,94, индекс Паульса 5,14+0,97 к с 7-м суткам дан­ный показатель составил 8,07+1,68, против 3,90+0,78. Отсутствовала гистоархи-тектоника, присущая обычной слизистой оболочке и подслизистой основе желуд­ка крыс. В то время как толщина подслизистой основе желудка увеличена на 55% и 33%, соответственно. Подслизистая основа была неравномерно утолщена за счет отека и инфильтрации клеточными элементами, преимущественно нейтрофилами. На 1-е и 7-е сутки исследования подслизисто-слизистый индекс увеличился почти в 2 раза и составил 0,273+0,01 и 0,231+0,04. Постоянным явлением было разрас­тание в подслизистой основе соединительной ткани разной степени зрелости. Cтруктурными особенностями стенки желудка, возникающими вследствие токси­ческого влияния толуола и способствующего формированию гастропатий, явля­ются утолщения подслизистой основы, снижение толщины СОЖ, увеличение ин­фильтрации межэпителиальных пространств и собственной пластинки. Атрофия железистого аппарата выражалась в уменьшении количества клеток и перераспре­делении соотношения специализированных клеток, составляющих железу. Обра­щали на себя внимание признаки нарушения кровообращения: выраженный отек подслизистого слоя, полнокровие сосудов, краевое стояние лейкоцитов в сосудах. Собственная мышечная пластинка, мышечный и серозный слои – без видимых из­менений. Одним из наиболее значимых гастротоксических эффектов толуола яв­ляется его способность индуцировать гибель эпителиоцитов, вызывая атрофию СОЖ.

К самым ранним ультраструктурным изменениям относится реорганизация ядерного аппарата и особенно ядрышек. В ядрах секреторных эпителиоцитов на­блюдался полиморфизм ядрышек – встречались как петлистые ядрышки с хорошо развитыми гранулярным и фибриллярным компонентами, так и ядрышки с явле­ниями сегрегации. В значительной части гландулоцитов с выраженной вакуолиза­цией цитоплазмы в ядрах содержались ядрышки с сегрегированными грануляр­ным и фибриллярным компонентами и кольцевидно трансформированные яд­рышки, что отражало регенераторно-пластическую недостаточность париеталь­ных гландулоцитов. Последним были свойственны черты неполностью дифферен­цированных, функционально незрелых гландулоцитов, что электронно-микроскопически выражалось слабо развитыми структурами внутриклеточного канальца и низкой тубуловезикулярной активностью. Наряду с незрелыми клет­ками, подвергающимися преждевременной инволюции, выявлялись клетки-химеры, или миксты, в цитоплазме которых выявляются элементы главных и доба­вочных клеток. Это свидетельствует о том, что при гастропатиях, в условиях смо­делированной патологии химической этиологии, нарушается регенерация, преж­де всего координация фаз дифференцировки и созревания клеток. Гастропатии. представляют собой дисрегенераторный процесс, при котором несовершенство регенерации завершается полной перестройкой “профиля” СОЖ. На наш взгляд, эти ультраструктурные изменения эпителиоцитов являются маркерами разви­вающейся регенераторно-пластической недостаточности. Таким образом, то­луол можно отнести к факторам, вызывающим регенераторно-пластическую не­достаточность эпителиоцитов СОЖ. Раннее полученные данные свидетельству­ют, что при ингаляции толуолом и возникновении гастропатий появляются клоны клеток с высокой пролиферативной активностью, клетки ускоренно перемещают­ся из генеративной зоны и, не претерпев полноценной дифференциации, оказы­ваются в тех местах, где обычно располагаются зрелые специализированные эпи-телиоциты. Результатом этого может стать ослабление функциональной способности клеток.

Федченко С.Н., Галузина Л.О.

Луганский государственный медицинский университет г. Луганск, Украина Кафедра медицинской биологии, генетики и паразитологии

Источник: Актуальные вопросы оперативной хирургии и клинической анатомии : материалы Международной научно-практической конференции, посвященной 50-летию кафедры оперативной хирургии и топографической анатомии / Ю.М. Киселевский (отв. редактор) [и др.]. – Гродно : ГрГМУ, 2011. – 258 с.

Leave a Comment

Your email address will not be published. Required fields are marked *