Патоморфологічні зміни в нирках і печінці прісноводних черепах при парентеральному введенні цефтіфуру

Размещено на http://www.allbest.ru/

Львівський національний університет ветеринарної медицини ти біотехнологій імені С.З Ґжицього

Патоморфологічні зміни в нирках і печінці прісноводних черепах при парентеральному введенні цефтіфуру

В. І. ЧулюкНауковий керівник - к. вет. н., доцент Данкович Р. С., аспірант

Хвороби рептилій та принципи їх лікування значно відрізняються від терапії ссавців та птахів, що насамперед пов'язано з анатомічними та фізіологічними особливостями представників цього класу пойкілотермних тварин. У комплексному лікуванні інфекційних захворювань рептилій досить ефективним антибіотиком є цефтіфур, який відноситься до цефалоспоринів III покоління, які широко застосовуються у ветеринарії.

З метою вивчення впливу на організм плазунів антибіотиків цефалоспоринів проведено гістологічне та ультраструктурне дослідження нирок і печінки Червоновухих прісноводних черепахах (Trachemys scripta elegans), яким кожні 24 години внутрішньом'язово вводили цефтіфур (в дозі 2,2 мг/кг). Дослідних тварин виводили з експерименту на 7 добу досліду.

Гістологічні зрізи виготовляли за допомогою санного мікротома та мікротома- кріостата, фарбували гематоксиліном та еозином, суданом III. Електронномікроскопічні дослідження проводили за допомогою електронного мікроскопа ПЭМ-100-01. цефалоспорин черепаха нирка

В результаті проведеного гістологічного дослідження та трансмісійної електронної мікроскопії нирок виявили дисциркуляторні зміни, що характеризувались розширенням та переповненням кров'ю переважно венозних судин, десквамацією ендотеліальних клітин у просвіт судин, а також дистрофічними змінами епітелію ниркових канальців. Структурні зміни в епітелії ниркових канальців супроводжувались пошкодженням мітохондрій, розширенням канальців гладкої ендоплазматичної сітки, нагромадженням в цитоплазмі цитосом, лізосом, автофаголізосом. У печінці реєстрували зменшення щільності розташування меланомакрофагальних комплексів, а також зниження кількості та зміну форми жирових включень в цитоплазмі гепатоцитів, зменшення кількості гранул глікогену. У некротизованих гепатоцитах реєстрували пікнотичні зміни ядра, просвітлення матриксу цитоплазми, деструкцію органел.

Ключові слова: ЧЕРЕПАХИ, РЕПТИЛІЇ, УЛЬТРАСТРУКТУРА, ЦЕФТІФУР, НИРКИ, ПАТОЛОГІЯ.

PATHOMORPHOLOGICAL CHANGES IN THE KIDNEYS AND LIVERS OF RED-EARED SLIDER AFTER PARENTERAL ADMINISTRATION

OF CEFTIFUR

V. I. Chuliuk

Stepan Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies

Diseases of reptiles and the principles of their treatment are significantly different from the therapy of mammals and birds, which is primarily related to the anatomical and physiological features of representatives of this class of poikilothermic animals. In the complex treatment of infectious diseases of reptiles, a fairly effective antibiotic is ceftifur, which belongs to the third- generation cephalosporins, which are widely used in veterinary medicine.

To study the effect of cephalosporins on the body of reptiles, a histological and ultra- structural examination of the kidneys and liver of Red-eared slider (Trachemys scripta elegans) was performed, which were administered intramuscularly ceftifur (at a dose of 2.2 mg/kg) every 24 hours.

Experimental animals were removed from the experiment on the 7th day. Histological sections were made using a sledge microtome and cryostat microtome, stained with hematoxylin and eosin, Sudan III. Electron microscopic research was carried out using an electron microscope PEM- 100-01.

As a result of the histological examination and transmission electron microscopy of the kidneys, dyscirculatory changes were revealed, characterized by the expansion and overflow of blood mainly in venous vessels, desquamation of endothelial cells in the vessel lumen, as well as dystrophic changes in the epithelium of the renal tubules. Structural changes in the epithelium of renal tubules were accompanied by damage to mitochondria, expansion of the tubules of the smooth endoplasmic reticulum and the accumulation of cytosomes, lysosomes, and autophagolysosomes in the cytoplasm. In the liver, a decrease in the density of melanomacrophage complexes was recorded, as well as a decrease in the number and change in the shape of fatty inclusions in the cytoplasm of hepatocytes, decrease in the number of glycogen granules. In necrotized hepatocytes, the nucleus underwent pyknotic changes, the cytoplasmic matrix brightened, and cytoplasmic organelles underwent destruction.

Keywords: TURTLE, REPTILES, ULTRASTRUCTURE, CEFTIFUR, KIDNEYS,PATHOLOGY.

Утримання в домашніх умовах екзотичних тварин, у тому числі рептилій, які є пойкілотермними тваринами, набрало великої популярності в сучасному світі. Досить часто в плазунів виникають захворювання незаразного та інфекційного ґенезу. Етіологія захворювань рептилій найчастіше пов'язана з невідповідністю параметрів мікроклімату, неповноцінною годівлею, інфікуванням патогенними, умовно-патогенними

мікроорганізмами та інвазійними агентами тощо (Schumacher, 2003; Peredera, 2018; Stoyanov & Stoyanova, 2018). Інфекційні захворювання також реєструються у рептилій, які перебувають у своїх природних ареалах (Tul, 2020). При комплексному лікуванні інфекційних захворювань рептилій використовується цефтіфур, що належить до цефалоспоринів третього покоління, які широко використовуються у ветеринарній медицині (Hellebuyck et al., 2009; Sadar et al., 2018). Застосування антибіотиків для рептилій, а також їх вплив на організм пойкілотермних тварин сьогодні вивчено недостатньо. У зв'язку з цим дослідження гістологічних та електронномікроскопічних змін печінки та нирок Червоновухих прісноводних черепахах (Trachemys scripta elegans) за парентерального введення цефтіфуру є актуальним питанням герпетології та ветеринарної медицини.

Матеріали і методи. Дослідження проводили на статевозрілих Червоновухих прісноводних черепахах (Trachemys scripta elegans) (n=4), яким внутрішньом'язово в дозі 2.2 мг/кг (через кожні 24 год) вводили цефтіфур (діюча речовина цефтіофур). Ін'єкції цефтіфуру проводили в м'язи грудної кінцівки. Під час проведення досліджень дотримувались рекомендацій “Європейської конвенції про захист хребетних тварин, що використовуються для дослідних та інших наукових цілей (Страсбург, 18 березня, 1986 року)”. Евтаназію проводили за допомогою ін'єкції тіопенталу натрію в грудочеревну порожнину в дозі 100 мг/кг. Відбір нирок та печінки проводили на 7 добу дослідження. Для гістологічного дослідження фрагменти органів фіксували в 10 % забуференому розчині нейтрального формаліну (Horalsky et al., 2015).

Виготовлення гістозрізів проводили за допомогою санного мікротома та мікротома- кріостата. Гістозрізи фарбували гематоксиліном та еозином. Для виявлення нейтральних жирів гістопрепарати фарбували суданом III. Гістологічне дослідження та фотографування проводили з використанням мікроскопа Leica DM-2500 (Switzerland), фотокамери Leica DFC450C і програмного забезпечення Leica Application Suite Version.

Для трансмісійної електронної мікроскопії фрагменти нирок та печінки фіксували у 2 % розчині OsO4 у фосфатному буфері (pH 7,36). Ультратонкі зрізи виготовляли за допомогою ультрамікротома УМП-3М, монтували на опорні сітки та контрастували у 2 % розчині уранілацетату (Glauert, 1975). Електронномікроскопічне дослідження проводили за допомогою електронного мікроскопа ПЭМ-100-01.

Результати й обговорення. За гістологічного дослідження нирок Червоновухих прісноводних черепахах, яким внутрішньом'язово вводили цефтіфур (в дозі 2,2 мг/кг) виявили дисциркуляторні зміни, що були більш виражені у венозному руслі (рис. 1), а також помірно виражені альтеративні зміни в епітелії ниркових канальців.

Рис.1. Розширення та переповнення кров'ю венозних судин (1) нирок. Гематоксилін та еозин

В розширених просвітах венозних судин нирок, окрім еритроцитів, виявляли маси плазми крові (рис. 2). Унаслідок розвитку некротичних змін окремі ендотеліоцити десквамувались у просвіт судин. Помірно виражені дистрофічні зміни епітелію проксимальних, а також дистальних ниркових канальців характеризувались набуханням та вакуолізацією цитоплазми нефроцитів (рис. 2). При дослідженні гістологічних препаратів, які були виготовлені за допомогою мікроскопа-кріостата та пофарбовані суданом ІІІ, в зазначених набухлих та вакуолізованих ділянках цитоплазми нефроцитів нейтральних жирів не виявили.

Рис. 2. Розширення на переповнення кров'ю венозної судини нирок (1). Дистрофічні зміни епітелію ниркових канальців (2). Гематоксилін та еозин

За електронномікроскопічного дослідження нирок в епітелії проксимальних канальців виявили розширення канальців гладкого ендоплазматичного ретикулуму, деструкцію крист мітохондрій (рис. 3), нагромадження в цитоплазмі помірної кількості цитосом, лізосом та автофаголізосом.

Рис. 3. Розширення канальців гладкого ендоплазматичного ретикулуму (1) нефроцита проксимального канальця. Деструкція крист мітохондрій (2). Електронограма х 2200

За проведення гістологічного та ультраструктурного дослідження печінки черепах, яким парентерально вводили цефтіфур на 7 добу експерименту унаслідок розвитку некротичних змін виявили дезорганізацію гепатоцитів (рис. 4).

Рис. 4. Ядра гепатоцитів у стані пікнозу (1). Дискомплексація гепатоцитів (2). Гематоксилін та еозин

Кількість меланомакрофагальних комплексів, які в нормі зустрічаються у рептилій в печінці, в дослідних черепах була знижена. Також відзначали зменшення кількості жирових вакуолей в цитоплазмі гепатоцитів та неоднорідний їх розподіл (рис. 5).

Рис. 5. Неоднорідне зменшення вмісту нейтральних жирів (1) в цитоплазмі гепатоцитів. Судан III

Ліпідні вакуолі були різного розміру, деякі з них з містили гетероморфний вміст (рис. 6). Кристи мітохондрій цитоплазми гепатоцитів зазнавали деструкції (рис. 6). В окремих гепатоцитах реєстрували пікнотичні зміни ядра, деструкцію цитоплазматичних органел та просвітлення матриксу цитоплазми (рис. 7), що свідчить про розвиток некротичних змін.

Рис. 6. Ліпідні вакуолі різного розміру, з гетероморфним вмістом в цитоплазмі гепатоцитів (1). Деструкція крист мітохондрій (2). Електронограма х 3000

Рис. 7. Виражена деструкція цитоплазматичних органел (1). Просвітлення матриксу цитоплазми (2). Електронограма х 2200

Цефтіфур використовується при лікуванні бактеріальних та грибкових дерматитів рептилій (Hellebuyck et al., 2009), а також інфекційних захворювань, при яких уражаються внутрішні органи в різних видів тварин.

У рептилій, як і в переважної більшості хребетних тварин, печінка відіграє ключову роль у процесі обміну вуглеводів, синтезі холестерину та ліпопротеїнів (Marycz et al., 2009).

Слід зазначити, що в рептилій фізіологічним явищем є наявність значної кількості нейтральних жирів в цитоплазмі гепатоцитів (Kotsyumbas et al., 2012). Також в печінці черепах локалізуються меланомакрофагальні комплекси. За дії багатьох антибіотиків відзначається зростання інтенсивності процесів перекисного окиснення ліпідів, що призводить до пошкодження гепатоцитів (Golovchak et al., 2012). У процесі проведеного нами гістологічного та ультраструктурного дослідження встановлено, що цефтіфур у печінці спричиняє альтеративні зміни паренхіматозних елементів печінки, у той же час в нирках спостерігалась помірно виражена вакуольна дистрофія, а переважали судинні зміни. Окрім цього, за розвитку альтеративних змін в печінці черепах, яким парентерально вводили цефтіфур, ми відзначали зменшення вмісту нейтральних жирів у цитоплазмі паренхіматозних клітин печінки, неоднорідний розподіл жирових вакуолей, а також зменшення кількості гранул глікогену.

Нефротоксичні зміни, з ураженням ниркових канальців, що включали альтерацію мітохондрій, за дослідження бета-лактамних антибіотиків виявили (Tune, 1997). У процесі проведеного нами дослідження також виявили пошкодження мітохондрій проксимальних ниркових канальців та гепатоцитів за дії цефтіфуру.

ВИСНОВКИ

У результаті проведеного гістологічного та ультраструктурного дослідження внутрішніх органів Червоновухих прісноводних черепахах (Trachemys scripta elegans) при парентеральному введенні цефтіфуру в печінці встановили розвиток дегенеративних змін гепатоцитів, що супроводжувались альтерацією мітохондрій, зниженням щільності розташування меланомакрофагальних комплексів та структурними змінами, які вказують на порушення обміну вуглеводів і нейтральних жирів. У нирках розвивалась гіперемія судин венозного русла, а також вакуольна білкова дистрофія нефроцитів.

Перспективи досліджень. У подальшому необхідно проводити вивчення патологічних процесів, що розвиваються за дії антибіотиків та інших лікарських препаратів у рептилій. Під час проведення експериментів необхідно застосовувати гістохімічні, імуногістохімічні та ультраструктурні методи досліджень, що дозволить більш поглиблено оцінити розвиток патологічних змін та вивчити патогенез виявлених ушкоджень.

REFERENCES

Glauert, A.M. (1975). Fixation, dehydration and embedding of biological specimens: Practical methods in electron microscopy. North-Holland: American Elsevier. 207.

Golovchak, N.P., Tarnovska, A.V., Kotsyumbas, G.I., & Sanagurskyi, D.I. (2012). Protsesy perekysnoho okysnennia lipidiv u zhyvykh orhanizmakh: monohrafiia. Lviv: LNU named after Ivan Franko, 250. ISBN 978-966-613-985-9 [in Ukrainian].

Hellebuyck, T., Pasmans, F., Haesebrouck, F., & Martel, A. (2009). Designing a successful antimicrobial treatment against Devriesea agamarum infections in lizards Veterinary Microbiology, 139 (1-2), 189-192. doi.org/10.1016/j.vetmic.2009.05.003.

Horalsky, L.P., Khomych, V.T., & Kononskyi, O.I. (2015). Osnovy histolohichnoi tekhniky i morfofunktsionalni metody doslidzhen u normi ta pry patolohii. Zhytomyr: Polissya, 286 [in Ukrainian].

Kotsyumbas, G.I., Dankovych, R.S., Stronskyi, Yu.S., Shchebentovska, O.M,, & Zaitsev,

O.O. (2012). Khvoroby reptylii ta yikh patomorfolohichna diahnostyka. Lviv: Afisha, 240 [in Ukrainian].

Marycz, K., Kleckowska-Nawrot, J., Maksymowicz, K., & Wojciechowicz, E. (2009). Topographiphic and macroscopic characteristics of liver in red-ered after hibernation part I electronic journal of polish agricultura universities, 12(2), 10.

Peredera, S.B., Skrypka, M.V., & Saulin, P.I. (2018). Patomorfolohichni zminy v orhanakh vydilnoi systemy chervonovukhykh cherepakh za latentnoho perebihu asotsiiovanoi infektsii. Ahrarnyi visnyk Prychornomoria, (91), 11-29 [in Ukrainian].

Sadar, M.J., Hawkins, M.G., Taylor, I.T., Byrne, B.A., & Tell, L.A. (2018).

Phaemacokinetics of ceftiofur crystalline free acid sterile suspension in Green iguanas (Iguana iguana) after single interamuscular administration). J Zoo Wild Med, 49(1), 86-91. doi:

10.1638/2017-0163R.1.

Schumacher, J. (2003). Reptile respiratory medicine. Veterinary Clinics of North America: Exotic Animal Practice, 6(1), 213-231. doi.org/10.1016/s1094-9194(02)00020-8.

Stoyanov, L.A., & Stoyanova, V.Yu. (2018). Parasitic diseases of reptiles. Dnipro, 196.

Tul, O. (2020). Patomorfolohichni zminy v orhanizmi yashchirky prudkoi (Lacerta agilis) za asotsiiovanoho perebihu esherykhiozu ta stafilokokozu. Veterynariia, tekhnolohii tvarynnytstva ta pryrodokorystuvannia, (5), 192-197. https://doi.org/10.31890/vttp.2020.05.34. [in Ukrainian].

Tune, B.M. (1997). Nephrotoxicity of beta-lactam antibiotics: mechanisms and strategies for prevention. Pediatric Nephrology, 11(6), 768-72. doi: 10.1007/s004670050386.

Размещено на Allbest.ru/