Токсическое действие тяжелых металлов на морфологические признаки печени молодняка овец

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Токсическое действие тяжелых металлов на морфологические признаки печени молодняка овец

М.В. Забелина

Аннотация

Оценивали биохимические показатели крови и гистологическую структуру печени у овец в возрасте 2, 4, 6 и 12 мес при интоксикации тяжелыми металлами. Определяли содержание тяжелых металлов в тканях печени.

Toxic influence of heavy metals on the morphological indices of young sheep liver

M.V. Zabelina

Summary

The authors studied the biochemical blood indices and a microstructure of young sheep liver at the age of 2, 4, 6 and 12 months after intoxication by heavy metals. The amount of heavy metals in liver tissues was determined. It was shown that in zone of ecological tension in Saratovskaya oblast' the young sheep liver has dystrophic changes: deep lesions of parenchyma, nucleus necrosis, vacuolization of cytoplasm and excrescence of interlobular connective tissues that causes a chronic hepatitis becoming.

Введение

Среди многочисленных загрязнителей окружающей среды особое место занимают тяжелые металлы, которые обладают большим сродством к физиологически важным органическим соединениям и способны инактивировать последние. Избыточное поступление тяжелых металлов в организм животных приводит к нарушению процессов метаболизма, тормозит их рост и развитие. Предприняты многочисленные попытки выявления критических доз тяжелых металлов, при которых происходят физиологические, морфологические и другие изменения в организме животных (1-4). Однако эти данные довольно противоречивы и обобщить их практически невозможно, так как реакция особей на ту или иную концентрацию какого-либо токсиканта неоднозначна и зависит от возраста, вида, породы и других факторов. Основная опасность тяжелых металлов для организма животных заключается не столько в проявлении острого отравления, сколько в постоянной кумуляции элементов. При этом нередко возникают патологические процессы разной степени тяжести в органах и системах организма, в частности печени. Особенно подвержены влиянию загрязнителей окружающей среды молодые животные, что обусловлено незрелостью ферментативных систем печени, в которой протекают основные процессы обмена ксенобиотиков, включая трансформацию и обезвреживание.

В связи с этим в задачу нашей работы входила оценка токсического воздействия свинца, кадмия, ртути и мышьяка на функциональные и морфологические признаки печени молодняка овец в конкретных агроэкологических условиях Саратовской области, где сложилась неблагополучная экологическая ситуация.

Методика

Объектом исследования служили ягнята аборигенной бакурской породы в возрасте 2, 4, 6 и 12 мес. Для оценки функции печени использовали ряд стандартных биохимических тестов, основанных на определении в сыворотке крови по общепринятым методикам следующих показателей: концентрация общего белка и альбуминов; активность аминотрансфераз -- аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ); активность щелочной фосфатазы; концентрация билирубина; тимоловая проба.

Для анализа гистологической структуры печени и содержания в ней тяжелых металлов проводили контрольный убой трех типичных ягнят каждого возраста. Материалом для микроструктурных исследований служили фиксированные в 5 % растворе формалина кусочки печени, которые затем заключали в парафин, разрезали на микротоме и окрашивали гематоксилин-эозином. Содержание свинца и кадмия в образцах определяли атомно-абсорбционным методом, ртути и мышьяка -- колориметрическим методом.

тяжелый металл печень овца

Результаты

Содержание тяжелых металлов в печени ягнят с возрастом увеличивалось (табл. 1). Так, до 6-месячного возраста содержание в печени свинца, кадмия, ртути и мышьяка было незначительным, а в возрасте 1 года превышало предельно допустимые нормы в 1,5-2 раза.

1. Содержание тяжелых металлов в печени молодняка овец аборигенной бакурской породы разного возраста (мг/кг)

Концентрация общего белка, альбуминов, аминотрансферазы, щелочной фосфатазы, билирубина в сыворотке крови 2-месячных животных находилась в пределах нормы (табл. 2). В возрасте 4, 6 и 12 мес отмечена тенденция к снижению концентрации общего белка и альбуминов, что является признаком поражения печени.

2. Биохимические показатели сыворотки крови, отражающие функцию печени овец аборигенной бакурской породы разного возраста, под влиянием тяжелых металлов

Альбумины, фибриноген и часть глобулинов образуются в клетках печени, при поражении которых развивается гипопротеинемия, обусловленная в основном гипоальбуминемией и гипофибриногенемией (5). О степени повреждения гепатоцитов можно судить по активности аминотрансфераз в сыворотке крови, что имеет исключительно важное значение при дифференциальной диагностике болезней печени. При поражениях паренхимы печени в сыворотке крови больных животных повышается каталитическая активность АЛТ и АСТ, которые поступают в кровь через поврежденную мембрану гепатоцитов.

Нами отмечена тенденция к повышению активности трансаминаз в сыворотке крови животных в возрастной динамике: АЛТ и АСТ -- соответственно на 35,8 и 33,2 % в возрасте 1 года по сравнению с таковой в 2 мес. При заболеваниях печени, сопровождающихся повреждением паренхимы, наблюдается умеренное возрастание активности щелочной фосфатазы. Нами не выявлено достоверных различий по активности этого фермента в сыворотке крови животных в зависимости от возраста.

Увеличение концентрации билирубина в крови характерно при поражении паренхимы печени факторами инфекционного и токсического характера (6). У ягнят отмечено увеличение концентрации билирубина в крови в возрастной динамике. Тимоловая проба, отражающая в известной мере степень цитолитических процессов паренхимы печени, не изменялась с возрастом животных и составляла 0,40,2 ед.

Выявленные изменения, возможно, связаны с нарушением структуры и функции специфических клеток печени -- гепатоцитов -- вследствие токсического воздействия тяжелых металлов. Для подтверждения этой гипотезы мы провели гистологический анализ клеток органа.

Известно, что чужеродные вещества при проникновении в организм проходят несколько этапов обмена: распределение, трансформацию и элиминацию. Особенностью тяжелых металлов является их неравномерное распределение по органам и низкая способность к элиминации (7). Поступая в организм животных, они блокируют синтез ряда ферментов с последующим нарушением структуры и функций клеток печени.

Печень 2-месячных ягнят характеризовалась следующими признаками: сохранение строения долек; нарушение балочной структуры (местами); неравномерно выраженная белковая дистрофия гепатоцитов; темные и двуядерные гепатоциты в периферических отделах долек; фокальные моноцеллюлярные и групповые некрозы гепатоцитов (центролобулярные); пролиферация и гиперплазия звездчатых ретикуло-эндотелиоцитов (клеток фон Купффера). Эти изменения типичны для адаптационно-реактивных процессов.

В печени 4-месячных ягнят выявлены следующие признаки: сохранение дольчатого строения; нарушение балочного строения (местами значительное); очаговая белковая дистрофия гепатоцитов; моно- и полицеллюлярные некрозы гепатоцитов в различных отделах долек со скоплением лимфогистиоцитарных элементов с примесью единичных лейкоцитов; расширение портальных трактов, отечность, умеренный фиброз; выраженная лимфогистиоцитарная инфильтрация, местами распространяющаяся в паренхиму без некроза гепатоцитов (дискретный инфильтрат); очаговые пролиферативные изменения внутри долек -- макрофагальные гранулемы; в участке правой доли выраженное воспаление в стенках сосудов (тромбофлебит) и образование острых портальных абсцессов с преобладанием в клеточном инфильтрате эозинофильных лейкоцитов (косвенный признак паразитарного заболевания).

У 6-месячных ягнят эти нарушения усугублялись: неравномерно выраженная дискомплексация балок; расширение пространств Диссе; неравномерно выраженная зернистая дистрофия гепатоцитов; наличие немногочисленных моноцеллюлярных некрозов со скоплением в этих участках макрофагов, лимфоцитов, единичных нейтрофилов; двуядерные клетки-регенераты в периферических отделах долек; отек портальных трактов со слабой лимфоцитарной инфильтрацией.

В возрасте 1 года нарушения затронули как строение органа, так и морфофункциональные признаки клеток печени: полиморфизм гепатоцитов, в том числе двуядерных клеток; дискомплексация печеночных балок; белковая дистрофия гепатоцитов, моноцеллюлярные некрозы в различных отделах долек со скоплением на их месте макрофагов, лимфоцитов и нейтрофилов; расширение портальных трактов, отечность, выраженная инфильтрация лимфогистиоцитарными элементами с примесью нейтрофилов; дискретный инфильтрат в перипортальных зонах. Вышеописанные изменения характерны для неспецифического реактивного гепатита. На этом фоне выявлены очаги некрозов, инфильтрированные сегментоядерными лейкоцитами и окруженные воспалительным инфильтратом с гранулемами инфекционного типа (место локализации возбудителя).

Итак, в зоне напряженной экологической ситуации Саратовской области у молодняка овец развиваются реактивно-дистрофические изменения печени: глубокие поражения гепатоцитов паренхимы, некроз ядер, вакуолизация цитоплазмы и разрастание междольковой соединительной ткани, что служит причиной возникновения хронического гепатита. Следовательно, тяжелые металлы, попадая в избыточном количестве в организм животных, оказывают угнетающее, а порой и разрушающее действие на печень молодняка овец.

Литература

Е р ш о в Ю.А., П л е т н е в а Т.В. Механизмы токсического действия неорганических соединений. М., 1989.

З а й ч и к А.Ш., Ч у р и л о в Л.П. Основы патохимии. СПб, 2000.

М у с и л Я. Основы биохимии патологических процессов. М., 1985.

Т р е т ь я к о в Л.И., С е м ч у к Н.Н. О механизме токсического влияния соединений тяжелых металлов. Тез. докл. Междунар. конф. «Экология и жизнь -- 2000». Великий Новгород, 2000.

Н и к о л а е в Л.А. Металлы в живых организмах. М., 1986.

З а й ц е в С.Ю., К о н о п а т о в Ю.В. Биохимия животных. Фундаментальные и клинические аспекты. СПб, 2004.

Г р и б о в с к и й Г.П. Научное обоснование комплекса мероприятий по снижению влияния аномального содержания микроэлементов на организм животных и санитарное качество продуктов животноводства в биогеохимических провинциях Южного Урала. Автореф. докт. дис. М., 1996.

Размещено на Allbest.ru