ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ  СОСТОЯНИЕ  ВЕНТРОМЕДИАЛЬНОГО  ЯДРА  ГИПОТАЛАМУСА  В  ДИНАМИКЕ  ТОКСИЧЕСКОГО  СТРЕССА,  ВЫЗВАННОГО  СОЛЬЮ  КАДМИЯ

Муратова  Надия  Рафаэлевна

аспирант,  ФГБОУ  ВПО  «Астраханский  государственный  технический  университет»,  РФ,  г.  Астрахань

E-mail:  nadija.muratova@yandex.ru

THE  FUNCTIONAL  CONDITION  OF  THE  VENTROMEDIAL  NUCLEUS  OF  THE  HYPOTHALAMUS  IN  THE  DIMANICS  OF  TOXIC  STRESS  CAUSED  BY  CADMUIM  SALT

Muratova  Nadija

graduate  student,  Astrakhan  State  Technical  University,  Russia,  Astrakhan

АННОТАЦИЯ

В  работе  исследовалось  морфофункциональное  состояние  вентромедиального  ядра  гипоталамуса  самцов  и  самок  белых  крыс  при  воздействии  токсического  стресса,  вызванного  хлоридом  кадмия  (2  мг/100  г  массы  тела,  ежедневно,  per  os).  Результаты  исследования  показали,  что  введение  соли  кадмия  приводит  к  изменениям  морфометрического  состояния  ядра,  ядрышек  и  ядрышко-ядерного  соотношения  вентромедиального  ядра  у  обоих  полов,  но  у  самок  данные  показатели  более  высокие.  При  отмене  введения  токсиканта  наблюдалась  тенденция  к  восстановлению  показателей.

ABSTRACT

In  work  the  morphofunctional  condition  of  the  ventromedial  nucleus  of  the  hypothalamus  of  male  and  female  white  rats  was  investigated  at  influence  of  the  toxic  stress  caused  by  chloride  of  cadmium  (2  mg/100  of  body  weight,  daily,  per  os).  Results  of  research  showed  that  introduction  of  salt  of  cadmium  leads  to  changes  of  a  morphometric  condition  of  the  nucleus,  nucleoli,  and  nucleolus-nuclear  ratio  of  the  ventromedial  nucleus  in  both  sexes,  but  thus  females  had  these  indicators.  At  cancellation  of  introduction  of  a  toxicant  was  observed  the  tendency  to  restoration  of  indicators.

Ключевые  слова:  кадмий;  токсический  стресс;  вентромедиальное  ядро  гипоталамуса.

Keywords:  cadmium;  toxic  stress;  ventromedial  nucleus  of  the  hypothalamus.

Введение.  Кадмий  среди  всех  токсичных  элементов  по  темпам  и  масштабам  загрязнения  стал  одним  из  приоритетных  загрязнителей  планеты  и  признан  особо  опасным  экотоксикантом  для  здоровья  человека  [1,  с.  61].  Данный  тяжелый  металл  в  большом  количестве  присутствует  в  окружающей  среде  и  накапливается  в  организме  [5,  с.  311].  Длительное  воздействие  кадмия  вызывает  токсическое  действие  путем  его  накопления  с  течением  времени  в  различных  тканях,  включая  почки,  печень,  центральную  нервную  систему,  и  периферическую  нервную  систему  [4,  с.  1].

Почки,  головной  мозг  и  печень  раньше  других  органов  и  тканей  начинают  накапливать  кадмий  и  раньше  других  начинают  страдать  от  этого  токсиканта,  то  есть  первые  симптомы  отравления  могут  проявиться  в  работе  нервной  системы  и  почек  [3,  с.  229].

Введение  кадмия  крысам  в  эксперименте  приводит  к  значительной  потере  массы  тела.  Представляет  несомненный  интерес,  является  ли  потеря  массы  прямым  следствием  истощения  функциональных  резервов  организма  или  же  задействованной  также  является  центральная  регуляция  пищевого  поведения  крыс  в  результате  токсического  стресса.          Ключевая  роль  в  регуляции  массы  тела  отводится  гипоталамусу  [7,  с.  2].  Вентромедиальное  ядро  гипоталамуса  играет  важную  роль  в  регуляции  питания  и  энергетического  баланса  [6,  с.  193].  Вентромедиальные  ядра  гипоталамуса  сигнализируют  о  сытости,  их  называют  центром  насыщения  [8,  с.  661];  его  поражение  приводят  к  увеличению  потребления  пищи,  ожирению  и  повышенной  базального  инсулина  и  кортикостероидов  [9,  с.  8176].

Динамика  развития  токсического  стресса  и  процессы  восстановления  организма  после  интоксикации  изучены  крайне  недостаточно.  В  связи  с  вышеизложенным,  целью  исследования  стало  изучение  функционального  состояния  вентромедиального  ядра  гипоталамуса  у  животных  обоего  пола  в  динамике  токсического  стресса,  вызванного  солью  кадмия.

Материалы  и  методы.  Экспериментальные  исследования  проводились  на  лабораторных  животных  (белых  беспородных  крысах)  обоего  пола  в  количестве  82  штук.  Токсический  стресс  моделировали  ежедневным  введением  опытным  животным  per  os  через  зонд  раствора  хлорида  кадмия  в  дозе  2  мг  на  100  г  массы  тела.  Экспериментальные  животные  были  разделены  на  несколько  групп:  1  группа  —  контроль;  2  —  животные,  получавшие  хлорид  кадмия  в  течение  5  дней;  3  —  животные,  получавшие  хлорид  кадмия  в  течение  10  дней;  4  —  животные,  получавшие  хлорид  кадмия  в  течение  15  дней;  5  —  животные,  восстанавливающиеся  после  15-ти  дневной  интоксикации  хлоридом  кадмия  в  течение  5  дней;  6  —  животные,  восстанавливающиеся  после  15-ти  дневной  интоксикации  хлоридом  кадмия  в  течение  10  дней;  7  —  животные,  восстанавливающиеся  после  15-ти  дневной  интоксикации  хлоридом  кадмия  в  течение  15  дней.

При  исследовании  использовался  морфометрический  метод.  Данный  метод  позволяет  количественно  определить  размеры  и  объемы  ядра.  Результаты  статистически  обработаны  с  использованием  критерия  Стьюдента.

Результаты  и  их  обсуждение.  Результаты  исследования  представлены  в  таблице  1.

Таблица  1.

Объемы  ядер,  ядрышек  и  ядрышко-ядерного  отношения  нейронов  вентромедиального  ядра  гипоталамуса  в  динамике  токсического  стресса

Примечание:  *  —  отличия  между  контрольной  и  опытными  группами  по  Стьюденту:  *  —  р<0,05,  **  —  р<0,01,  ***  —  р<0,001;  °  —  половые  отличия:  °  —  р<0,05,  °°  —  р<0,01,  °°°  —  р<0,001

В  период  токсического  стресса  было  отмечено  уменьшение  объема  ядер,  как  у  самцов,  так  и  у  самок.  Так  у  самцов  на  пятый  день  интоксикации  морфометрические  показатели  объема  ядра  снизились  на  18  %,  а  на  10  день  интоксикации  —  уже  на  22  %,  и  на  28  %  к  15  дню  интоксикации.  У  самок  данный  процесс  был  более  резко  выраженным.  На  5  день  введения  токсиканта  показания  уменьшились  лишь  на  18  %,  а  к  15  дню  —  уже  на  37  %,  по  сравнению  с  контролем. 

Однако  по  показаниям  объема  ядрышек  и  ядрышко-ядерного  отношения  отмечалось  постепенное  уменьшение  значений,  и  вновь  их  увеличение  к  концу  интоксикационного  периода.  Так  были  получены  достоверные  изменения  ядрышко-ядерного  отношения  у  самцов.  На  10  день  интоксикации  данное  отношение  увеличилось  на  38  %,  а  у  самок  —  на  27  %,  и  на  15  день  —  на  52  %  по  сравнению  с  контролем. 

После  прекращения  введения  токсиканта  наблюдалось  улучшение  показателей.  Так  в  группе  самок,  после  двухнедельного  восстановления  показатели  объема  ядер  были  ниже  лишь  на  15  %,  в  группе  самцов  —  на  21  %,  тогда  как  во  время  стресса  показатели  были  ниже  на  37  и  28  процентов  соответственно  (по  сравнению  с  контрольной  группой).

Были  получены  достоверные  половые  отличия  в  период  воздействия  хлоридом  кадмия.  И  самцы  по  сравнению  с  самками  показали  лучший  результат  —  морфометрические  показатели  ядра  на  26  %  выше.  В  контрольной  группе  животных  также  отмечалось  более  лучший  результат  у  самцов  —  выше  на  16  процентов  по  сравнению  с  самками.  Однако  по  показателям  объема  ядрышек  и  ядрышко-ядерного  отношения  самки  под  воздействием  стресса  показали  более  высокий  показатель  —  на  14  и  50  %  соответственно.

Заключение.  Исследование  показало,  что  у  животных  под  воздействием  токсического  стресса  происходит  изменение  показателей  объема  ядер,  ядрышек  и  ядрышко-ядерного  отношения,  что  является  подтверждением  отмеченной  рядом  авторов  нейротоксичности  кадмия  [2,  с.  119;  3,  с.  239].  При  этом  данные  изменения  в  динамике  токсического  стресса  усиливаются  как  у  самцов,  так  и  у  самок,  и  восстанавливаются  после  прекращения  введения  токсиканта.  Однако  последний  процесс  происходит  не  одинаково  у  разных  полов.  У  самок  процесс  восстановления  протекает  более  выражено  в  сравнении  с  самцами,  что  указывает  на  то,  что  самки  обладают  большей  устойчивостью  и  адаптацией  к  стрессорным  воздействиям.

Список  литературы:

1. Иваненко  Н.В.  Экологическая  токсикология:  учеб.  пособие.  Владивосток:  ВГУЭС,  2006.  —  108  с.
2. Куценко  С.А.  Основы  токсикологии/  С.А.  Куценко.  СПб.:  Военно-медицинская  академия  им.  С.М.  Кирова,  2002.  —  395  с.
3. Малов  А.М.,  Сибиряков  В.К.,  Иваненко  А.А.  Накопление  кадмия  в  некоторых  органах  и  тканях  крыс  //  Клиническая  токсикология.  —  2013.  —  Т.  14.  —  С.  228—240. 
4. Bo  Wang,  Yanli  Du.  Cadmium  and  Its  Neurotoxic  Effects  //  Oxidative  Medicine  and  Cellular  Longevity.  —  2013.  —  Vol.  2013.  —  P.  1—12.
5. Gerspacher  C.,  Scheuber  U.,  Schiera  G.,  Proia  P.,  Gygax  D.,  Di  Liegro  I.  The  effect  of  cadmium  on  brain  cells  in  culture  //  International  journal  of  molecular  medicine.  —  2009.  —  Vol.  24  (3).  —  P.  311—318.
6. McClellan  KM,  Parker  KL.,  Tobet  S.  Development  of  the  ventromedial  nucleus  of  the  hypothalamus  //  Frontiers  in  neuroendocrinology.  —  2006.  —  Vol.  27(2).  —  P.  193—209. 
7. Perry  B.,  Wang  Y.  Appetite  regulation  and  weight  control:  the  role  of  gut  hormones  //  Citation:  Nutrition  and  Diabetes  .  —  2012.  —  Vol.  2(26).  —  P.  1—7.
8. Schwartz,  Michael  W.;  Woods,  Stephen  C.f;  Porte,  Daniel  Jr.;  Seeley,  Randy  J.f;  Baskin,  Denis  G.  Central  nervous  system  control  of  food  intake  //  Nature.  —  2000.  —  Vol.  404  (6778).  —  P.  661—671. 
9. SuJean  Choi,  Cydney  Horsley,  Shirley  Aguila,  and  Mary  F.  Dallman.  The  Hypothalamic  Ventromedial  Nuclei  Couple  Activity  in  the  Hypothalamo-Pituitary-Adrenal  Axis  to  the  Morning  Fed  or  Fasted  State  //  Journal  of  Neuroscience.  —  1996.  —  Vol.  16(24).  —  P.  8170—8180.