МОРФОЛОГИЯ КОРТИКОТРОПОЦИТОВ ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ СВИНЦОМ

MORPHOLOGY OF CORTICOTROPHS UNDER LEAD INTOXICATION

Olga Bolshakova

candidate of medical science, assistant, department of histology and embryology, Medical Academy,

Russia, Simferopol

АННОТАЦИЯ

С помощью трансмиссионного электронного микроскопа и морфометрического анализа проведено исследование ультраструктуры кортикотропоцитов гипофиза мышей через 30, 60, и 90 суток после введения свинца. Установлено, что в динамике интоксикации наблюдаются как дистрофические и деструктивные изменения, так и репаративные процессы, степень которых зависит от длительности поступления ацетата свинца. Определены количественные показатели, характеризующие повреждение и ответные адаптационные реакции, обеспечивая фазность реагирования аденоцитов.

ABSTRACT

Using transmission electron microscopy and morphometric methods were studied ultrastructure of corticotrophs mice hypophysis in 30, 60 and 90 days after lead intoxication. It was found dystrophic and destructive changes of adenohypophysis and regenerative processes. The degree of the changes depends on duration of administration of lead to the organism. It has been determined quantitative indeces characterizing damage and compensation processes in adenohypophysis.

Ключевые слова: кортикотропоциты; свинцовая интоксикация; морфометрия; электронная микроскопия.

Keywords: corticotrophs; lead intoxication; morphometry; electron microscopy.

В настоящее время значительный удельный вес составляют болезни, которые являются следствием техногенного загрязнения окружающей среды. В первую очередь отмечен рост неспецифической, аллергической и онкологической патологии, а соматические заболевания принимают хроническую форму, длительный и вялотекущий характер [1, с. 32]. Тяжелые металлы, и особенно соединения свинца, по данным ВОЗ, ООН являются наиболее распространенными поллютантами, которые обладают политропностью, имеют длительный период полувыведения и негативные отдаленные последствия для здоровья человека [5, с. 163]. В результате высокой биологической активности металла развивается предпатологическое состояние, которое в дальнейшем сопровождается нарушением общих адаптационных процессов организма, а позже наблюдается выраженная патология [4, с. 27].

Важное место в регуляции указанных процессов отводят гипофизу, который является морфологическим эффектором гипоталамо-гипофиз-кортикоадреналовой системы и принимает непосредственное участие в осуществлении филогенетически детерминированных реакций стресса у высших животных и млекопитающих [2, с. 49].

Цель исследования: изучить динамику морфологических изменений кортикотропоцитов при интоксикации свинцом различной длительности.

Материал и методы.

Влияние хронического воздействия соединений свинца изучалось на нескольких поколениях мышей линии BALB/c, у которых строение и тип плаценты схожи с таковыми у человека [3, с. 155]. Экспериментальные животные подвергались воздействию солей свинца, начиная с прогенеза, весь антенатальный и постнатальный периоды. Исследования проводили на втором поколении мышей-самцов линии BALB/c, массой 25–30 г. Контрольная группа получала дистиллированную воду в том же объеме. Забор материала производили через 30, 60, 90 суток.

Для электронной микроскопии гипофиз фиксировали в 2,5 % растворе глютаральдегида и в 1 % растворе OsO4, затем обезвоживали в этаноле возрастающей концентрации, ацетоне и заливали в смесь эпон-аралдит по общепринятой методике. Полутонкие и ультратонкие срезы изготавливали на ультратоме SEO-UMC. Ультратонкие срезы контрастировали по Рейнольдсу и просматривали в электронных микроскопах ПЭМ-125 К, Phillips.

Идентификацию аденоцитов осуществляли согласно размерам, структурным особенностям и расположению гранул в цитоплазме. У кортиотропоцитов – гранулы с электронноплотным ядром, окруженным светлым пояском и четкой ограничивающей мембраной.

Морфометрические исследования проводили с использованием программного обеспечения «Видеотест-Морфология». На электроннограммах определяли площадь профильного поля клеток, ядер, ядрышек, гетерохроматина, митохондрий, гранул, вакуолей.

Результаты и обсуждение.

На 30-е сутки введения соединений свинца в аденогипофизе отмечаются отечные изменениям стромально-сосудистого и паренхиматозного компонентов. В гемокапиллярах наблюдаются отек эндотелиоцитов, резкое выбухание их в просвет сосудов, вакуолизиция цитоплазмы, деструкция органелл, частичное слущивание клеток. В сосудах выявляются стазы и сладжи эритроцитов (рис. 1).

Рисунок 1. Ультраструктура гемокапилляров аденогипофиза мышей-самцов второго поколения при хронической свинцовой интоксикации в течение 30 суток. Отек (стрелка) эндотелиоцита (А). Стазы и сладжи эритроцитов (Эр). Соматотропоцит (С) с резко расширенными мешковидными цистернами ГЭПС (Б). ТЭМ. Ув. 5000

Кортикотропоциты подвергаются наиболее выраженным дистрофическим изменениям по сравнению с другими типами аденоцитов. Клетки резко набухают и просветляются. В ядрах почти не определяется гетерохроматин, ядрышки резко уменьшены в числе и величине, перинуклеарное пространство в ряде участков продолжается в вакуоли цитоплазмы. В цитоплазме выявляются остатки органелл: отдельные небольшие митохондрии с темным матриксом и частично разрушенными кристами занимают 4,37 % площади цитоплазмы, основная же их часть набухает и разрывается, участвуя в образовании вакуолей цитоплазмы. Общая площадь митохондрий снижается в 1,94 раза по сравнению с возрастным контролем. Фрагменты цистерн эндоплазматической сети обеднены рибосомами, в основном они неравномерно расширяются, разрываются, образуя вакуоли. Гормонсодержащие гранулы немногочисленны и одиночно распределены по цитоплазме, их общая площадь снижается в 4,8 раза.

Кроме клеток с дистрофическими изменениями с почти полным разрушением органелл, втречаются кортикотропоциты, переходящие в некроз с разрывом и деструкцией клеток этого типа. Обнаружены одиночные кортикотропоциты с более значительной вакуолизацией цитоплазмы и меньшей степенью сохранности всех органелл, в ядрах которых гетерохроматин полулунными глыбками располагается вдоль внутренней мембраны кариолеммы. Подобные морфологические изменения отражают развитие некроза в кортикотропоцитах.

На 60-е сутки свинцовой интоксикации кортикотропоциты подвергаются умеренным гидропическим изменениям. Их ядра просветляются, число и площадь ядрышек уменьшается в 1,78 раза по сравнению с контролем. Площадь гетерохроматина также снижена (в 1,62 раза). Перинуклеарное пространство неравномерно расширено, в ряде участков продолжается в небольшие расширенные цистерны эндоплазматической сети или мелкие вакуоли цитоплазмы. В цитоплазме выявляются умеренно набухшие митохондрии, одиночные из них разрываются, а большая часть содержит значительное число крист и электронноплотный матрикс. Общая площадь митохондрий уменьшается в 1,45 раза. Гормонсодержащие гранулы располагаются по всей цитоплазме, наружная ограничивающая мембрана их несколько размыта, а площадь, занимаемая ими, снижена в 2,86 раза.

На 90-е сутки кортикотропоциты подвергаются гидропическим изменениям с развитием мелко- и средневакуолярной дистрофии. Ядра клеток округлые, просветленные, набухшие, имеют ровные контуры и содержат обычно одно небольшое ядрышко, прилежащее к кариолемме. В них преобладает эухроматин, гетерохроматин представлен мелкими кариосомами и небольшими фрагментами вдоль кариолеммы общей площадью 4,3±1,06 %. Перинуклеарное пространство узкое, местами неравномерно расширено и продолжается в вакуоли цитоплазмы. Наружная мембрана кариолеммы обеднена рибосомами. В цитоплазме обнаруживается немного полирибосом, одиночные пузырьковидные, практически не содержащие крист, митохондрии (рис. 2). Гормонсодержащие гранулы немногочисленны, а в некоторых клетках одиночны. Их общая площадь снижена в 5 раз по сравнению с контролем и в 1,6 раза по сравнению с предыдущим сроком исследования. Ряд гранул сохраняют типичное строение, 70,48 % из них – полупустые.

Рисунок 2. Ультраструктура кортикотропоцитов при 90-суточной свинцовой интоксикации. В просветленных ядрах (Я) ядрышки (Яд) прилежат к кариолемме. Гранулы (Гр) малочисленны, вакуолизация (В) значительна (А). Одиночные пузырьковидные митохондрии (М) практически не содержат крист (Б). ТЭМ. Ув. 8000

Таким образом, значительное повреждение ультраструктур кортикотропоцитов обусловлено тем, что свинцовая интоксикация является разновидностью стресса для организма и приводит к длительному повышению функциональной активности и перенапряжению деятельности органов эндокринной системы. Кортикотропоциты подвергаются не только наиболее значительным дистрофическим изменениям с почти полным разрушением органелл, но и некротическим изменениям с разрывом и деструкцией клеток этого типа. Можно полагать, что указанные изменения обусловлены как непосредственным мембранотоксическим действием соединений свинца, так и тем, что кортикотропоциты являются компонентом главного звена стресс-реализующей системы организма, который включает гипоталамус (кортиколиберин) – гипофиз (кортикотропин) – надпочечники (глюкокортикоиды) [2, с. 50]. Эта система обеспечивает высокий уровень синтеза адаптивных гормонов организма (глюкокортикоидов) и поэтому наиболее значительно повреждаются все морфологические структуры указанной системы.

Выводы.

1. Морфологические изменения в передней доле гипофиза неоднородны. 30-е сутки интоксикации характеризуются тотальными дистрофическими изменениями кортикотропоцитов, формированием клеток с признаками некроза, нарушением гемодинамики.
2. К 60-м суткам ведущими становятся репаративные процессы: в клетках увеличиваются ядрышки, содержание органелл, возрастает площадь секреторных гранул.
3. На 90-е сутки происходит срыв компенсаторно-приспособительных процессов, с угнетением внутриклеточной регенерации, углублением дистрофических и некротических изменений кортикотропоцитов.

Список литературы:

1. Гордиенко В.В. Возрастной профиль токсикологических и патоморфологических изменений в организме крыс при длительном воздействии малых доз ацетата свинца // Клиническая и экспериментальная патология. – 2006. – № 1. – С. 32–36.
2. Каширина Н.К., Андыбура Н.Ю., Рогозина О.В. Структурно-функциональные изменения кортикотропоцитов аденогипофиза и пучковой зоны коры надпочечников при хронической свинцовой интоксикации // Таврический медико-биологический вестник. – 2005. – Т. 8, № 3. – С. 48–51.
3. Киреева Ю.В., Шубина О.С. Содержание свинца в системе мать-плацента-плод // Успехи современного естествознания. – М.: «Академия естествознания», 2008. – № 6. – С. 155–156.
4. Рыжавский Б.Я., Лебедько О.А., Белолюбская Д.С. Отдаленные последствия пренатального воздействия свинца на развитие головного мозга крыс // Морфология. – 2007. – № 1. – С. 27–30.
5. Phelps J. Lead accumulation may lead to cataracts // Environ. Health Perspect. – 2005. – Vol. 113, № 3. – P. 163–168.