Корекція мексидолом морфофункціональних змін у печінці за дії радіації та солей важких металів

Корекція мексидолом морфофункціональних змін у печінці за дії радіації та солей важких металів

В.З. Сікора, проф.; В.В. Захлєбаєва, асист.

Сумський державний університет

Експериментальним шляхом досліджена можливість використання мексидолу для корекції змін у печінці, спричинених сумісною дією іонізуючого випромінювання в дозі 0,3 Гр і солей важких металів.

Вступ

Інтенсивний розвиток промисловості, автотранспорту, розширення асортименту хімічних речовин, що використовуються у сільському господарстві, призвели до забруднення довкілля цілим комплексом шкідливих для здоров'я населення хімічних факторів, до яких після аварії на ЧАЕС приєднався і радіаційний [1,2]. Серед хімічних забруднювачів важливе місце посідають солі важких металів, які надходять у навколишнє середовище не тільки в результаті природних процесів, а й антропогенних [3]. Надходження в організм екологічних чинників спричиняє різні за механізмом патологічні процеси [4,5]. Найбільшої агресії з їх боку зазнає печінка. Це пов'язано, по- перше, з її детоксикуючими властивостями. По-друге, багато промислових відходів, у тому числі і солі важких металів, мають гепатотропну дію. Деякі токсичні речовини (ртуть, свинець, марганець) депонуються у печінці, ушкоджуючи органели печінкових клітин і порушуючи їх функцію [6,7].

Одним із важливих факторів у розвитку дифузних захворювань печінки, зумовлених радіаційним ефектом і солями важких металів, є збільшення проникливості клітинних мембран, що є наслідком активізації процесів пероксидації, збільшення внутрішньоклітинних катаболічних ферментів, розвиток деструктивних процесів [8,9]. Вищезазначене свідчить про доцільність корекції перекисного окислення ліпідів для нормалізації проникливості і функцій клітинних мембран антиоксидантами [10,11].

Мета роботи

Метою дослідження було з'ясування можливості використання мексидолу для корекції змін у печінці, спричинених сумісною дією іонізуючого випромінювання і солей важких металів.

Матеріали і методи

Експеримент проведено на 70 білих щурах-самцях 3-місячного віку масою 150 - 180 г, з яких 10 склали інтактну групу.

Експериментальні тварини були поділені на групи по 10 у кожній. Перша група (R 3) отримала загальне опромінювання в дозі 0,3 Гр, друга (С3) підлягала навантаженню солями важких металів протягом 3 міс., на третій (R 3 + С3) досліджувався сумісний вплив радіації в дозі 0,3 Гр і солей важких металів протягом 3 міс. Решта тварин (R 3 + М), (С3 + М), (R 3 + С3 + М) була піддана дії опромінювання і солей важких металів у тих самих дозах і комбінаціях, але на фоні мексидолу.

Мексидол з класу 3-оксипиридинів має виражену антиоксидантну, ангіопротекторну, антигіпоксичну, цитопротекторну активність. Є дослідження про ефективність його у лікуванні токсичних гепатитів [12]. Препарат вводили щурам внутрішньоочеревинно в дозі 50 мг/кг протягом 7 днів.

Результати досліджень та їх обговорення

При опроміненні щурів дозою 0,3 Гр і введенні внутрішньоочеревинно мексидолу (R3+М) зміни морфології печінки були помірними. Відмічено повнокров'я органа за рахунок розширення судин і синусоїдних капілярів. Виявлена незначна дискомплексація печінкових балок, малюнок печінкової тканини був збережений. Гепатоцити дещо збільшені у розмірах. Цитоплазма багатьох клітин вакуолізована, з ознаками жирової і зернистої дистрофії. Ядра нерівномірно забарвлені, у деяких клітинах набряклі. Відносна маса печінки збільшилася на 18,4% проти інтактних тварин, відносний об'єм ушкоджених гепатоцитів склав 29,6%, кількість гепатоцитів на 100 п.з. збільшена на 6,7%, а ядерно-цитоплазматичне відношення - на 22,6%( Р<0,05). Кількість двоядерних гепатоцитів достовірно зросла на 18,2%. Це свідчить про активізацію проліферативних процесів у печінці (таблиця 1).

Таблиця 1 - Морфометричні показники печінки щурів за сумісної дії випромінювання та солей важких металів з корекцією мексидолом

Ультрамікроскопічне дослідження печінкових клітин щурів цієї експериментальної групи (R3+М) виявило помірно виражені зміни клітинних органел.

Ядра в більшості гепатоцитів мають нечітко контуровану мембрану. У багатьох з них визначається конденсація хроматину на периферії ядра. Канальці гладкої ендоплазматичної сітки розширені, кількість їх збільшена, вони містять субстанцію середньої електронної щільності.

Цистерни гранулярної ендоплазматичної сітки теж розширені, місцями перетворені у вакуолі зі вмістом помірної електронної щільності. Мітохондрії набряклі, з просвітленим матриксом, збільшені за розмірами, мають розпушену зовнішню мембрану.

Поряд з цим є багато гепатоцитів з добре збереженими клітинними органелами. Ядра у них майже незмінені. Мітохондрії дещо збільшені, з видовженими кристами і просвітленим матриксом.

Апарат Гольджі помірно гіпертрофований, має гіперплазовані мембрани. У цитоплазмі гепатоцитів багато зв'язаних з мембраною і вільних рибосом, що утворюють полісоми.

Кількість глікогенових гранул значна.

Просвіт синусоїдних капілярів розширений. Ендотеліоцити дещо збільшені, мають чітко окреслене ядро.

Мітохондрії збільшені, з нечисленними кристами.

Помірно розширені цистерни гладкої ендоплазматичної сітки. У цитоплазмі ендотеліоцитів достатньо рибосом і полісом.

У печінці щурів, що отримали загальне опромінення в дозі 0,3 Гр, на фоні введення мексидолу відмічено достовірне збільшення неорганічних речовин на 36,7%, зменшення кількості води на 9,2%. У порівнянні з контролем зменшений вміст марганцю на 17,2%, цинку - на 7,3%, міді - на 13,3%, хрому - на 7,5%, свинцю - на 3,9% (Р<0,05). Кількість органічних речовин зменшилася на 3,4% (таблиця 2).

Таблиця 2 - Вміст хімічних речовин у печінці щурів за сумісної дії випромінювання і солей важких металів з корекцією мексидолом

Таким чином, негативна дія опромінення на тварин, що одержували мексидол, менше виражена, ніж у щурів, підданих опроміненню, але без застосування коректора (R3).

У тварин експериментальної групи (С3+М) морфометричні показники підтвердили протекторну дію мексидолу. Якщо споживання солей важких металів протягом 3 місяців збільшувало об'єм ушкоджених гепатоцитів до 64,7%, то їх споживання на фоні протектора - до 39,1%. Суттєво відрізнялась і кількість гепатоцитів на 100 п.з. - вона була майже на рівні контрольної групи, а у тварин серії С3 зменшена на 10,3% у порівнянні з інтактними тваринами. Збільшувалася кількість двоядерних гепатоцитів і ядерно-цитоплазматичне відношення на 11,7% і 8,2% відповідно.

При гістологічному дослідженні печінкової тканини відмічені судинні розлади у вигляді розширення судин, місцями їх облітерація, розширення синусоїдів. Помірно виражена дискомплексація печінкових балок. Значна частина гепатоцитів гіпертрофована, ядра збільшені, відмічений їх поліморфізм. У більшості гепатоцитів виражена білкова і жирова дистрофія. Такі гепатоцити трапляються переважно в центролобулярних зонах. На периферії часточок дистрофічні зміни виражені менше.

Дослідження на ультраструктурному рівні виявили помірне ушкодження клітинних органел. Ядра переважно округлої форми, але траплялися гепатоцити із серпоподібним ядром. Нуклеоплазма більшості клітин просвітлена внаслідок конденсації хроматину уздовж ядерної оболонки. Ядерна мембрана розпушена. Перинуклеарний простір розширений. Мітохондрії збільшені у розмірах, набряклі, кількість крист зменшена, відбувається їх вакуолізація. Цистерни гранулярного ендоплазматичного ретикулума містять вакуолі з вмістом низької електронної щільності. На його мембранах знаходяться численні рибосоми. Комплекс Гольджі гіпертрофований, поданий паралельно розміщеними ламелами, вакуолями і мікропухирцями. Кількість глікогенових розеток зменшена. Цитоплазматична мембрана гладка, ущільнена.

У печінці щурів, які утримувалися на підвищеному споживанні солей важких металів протягом 3 місяців на фоні мексидолу, визначається депонування металів, що надходять ззовні. Так, вміст міді збільшений у порівнянні з інтактною групою на 26,4%, цинку - на 34,9%, марганцю - на 28,6%, хрому - на 19,9%, свинцю - на 12,8% (Р<0,05). Кількість вологи зменшилась на 12,1%, органічних речовин - на 7,1%, а мінеральних речовин збільшилась на 56,6%.

У тварин, що піддалися дії опромінювання в дозі 0,3 Гр і солей важких металів протягом 3 місяців з корекцією мексидолом, на відміну від попередніх груп дистрофічні зміни печінкових клітин поглиблювалися. Посилювався фіброз перипортальної сполучної тканини. Відмічена дискомплексація печінкових балок. На тлі дистрофічно змінених гепатоцитів багато клітин у стані некробіозу з гомогенізованою цитоплазмою. Розміри клітин і ядер зменшені.

Кількість гепатоцитів на 100 п.з. на 12,7% нижча, ніж у інтактних тварин. Відносний об'єм ушкоджених гепатоцитів склав 46,1%. Кількість двоядерних гепатоцитів знижена на 12,8% проти контролю. Ядерно-цитоплазматичне відношення зменшене на 11,2%.

Значні зміни виявлені на ультраструктурному рівні. Ядра здебільшого деформовані, з просвітленою нуклеоплазмою. Кількість мітохондрій зменшена, кристи вакуолізовані, у багатьох клітинах наявна деструкція ендоплазматичного ретикулума. Комплекс Гольджі помірно редукований. Вміст глікогену зменшений. Зменшена і кількість рибосом і лізосом.

Аналіз хімічного складу печінки визначив помірне збільшення кількості мікроелементів у органі: міді - на 3,2%, марганцю - на 8,6%, цинку - на 12,9%, хрому - на 4,9%, свинцю - на 8,1% (Р<0,05). Вміст води знизився на 22,7%, органічних речовин - на 4,3%, зольність органа підвищилася на 34,4% у порівнянні з інтактними тваринами.

Висновки

Отже, мексидол:

1 значно зменшує ушкоджувальну дію низьких доз іонізуючого випромінювання;

2 помірно нейтралізує негативний вплив на печінку підвищеної концентрації солей важких металів;

3 за сумісної дії двох екологічних чинників дещо гальмує розвиток деструктивних змін у печінкових клітинах.

Summary

There were studied histostructure and a chemical composition of a liver of white rats in experiment by influence of ionizing radiation and salts of heavy metals on a background of “Mexidol” application. Its role is less expressed at the combined action of two ecological factors.

Список літератури

1. Булдаков Л.А. Радиология и радиационная гигиена // Радиология. - 1991. - Т. 31. Вып. 4. - С. 527 - 536.

2. Кеирим - Маркус И.Б. Новые сведения о действии на людей малых доз ионизирующего облучения // Медицинская радиология и радиационная безопасность. - 1997.- № 2.- С. 18 - 25.

3. Мудрий І.В. Екологічно-гігієнічне значення аніонних поверхнево-активних речовин в умовах комплексного антропогенного хімічного забруднення грунту сільськогосподарських угідь: Автореф. дис… д-ра мед. наук. - К.: ЦНГЦ, 1997.- 43 с.

4. Мудрий И.В., Короленко Т.К. Тяжелые металлы в окружающей среде и их влияние на организм // Врачебное дело. - 2002. - № 5 - 6. - С. 6 - 9.

5. Коптеров А.Н., Требенок З.А., Пушкарева Н.Б. и др. Различные эффекты сочетанного действия хлористого кадмия и ионизирующей радиации на содержание металлопротеинов в костном мозге и печени мышей // Радиационная биология. Радиоэкология. - 1997. - Т 37, № 2. - С. 196 - 204.

6. Бабак О.Я. Современные подходы к лечению неинфекционных токсических гепатитов // Мистецтво лікування. - 2003. - № 2. - С. 14 - 19.

7. Здольник В.Д. Сравнительная оценка влияния хрома и молибдена на функцию пищеварения // Гигиена и санитария. - 2000. - № 5. - С. 61 - 63.

8. Барабой В.А., Орел В.Э., Карнаух И.М. Перекисное окисление и радиация. - К.: Наукова думка, 1991. - 256 с.

9. Бушма М.И., Легопакова А.Ф., Лукиенко П.И. и др. Нарушение активности ферментных систем, катализирующих окисление и конъюгацию ксенобиотиков у облученных крыс и защитное действие б - токоферола // Тез. докл. Радиобиол. съезда (Киев, 20 - 25 сент. 1993). - Пущино, 1993.- Т. 1. - С. 159.

10. Петрина Л.Г. Вплив іонізуючої радіації на динаміку кінцевих продуктів перекисного окислення ліпідів і метаболізм вітаміну Е в організмі щурів // Фізіологічний журнал. - 2002. - Т. 48, № 2. - С. 165.

11. Маєвський О.Є. Вплив фізичних факторів на морфологічні зміни в печінці та можливе застосування для їх корекції мексидолу // Вісник морфології. - 2001. - № 1. - С. 163 - 165.

12. Паламарчук О.В. Морфофункціональні зв'язки в процесі фармакологічної корекції при токсичних ураженнях печінки // Вісник морфології. - 2002. - № 8.1. - С. 73 - 78.