Особенности структурной организации миокарда старых крыс с моделью алиментарного ожирения на фоне введения криоконсервированных ядросодержащих клеток кордовой крови

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Особенности структурной организации миокарда старых крыс с моделью алиментарного ожирения на фоне введения криоконсервированных ядросодержащих клеток кордовой крови

В последние годы ожирение является одной из самых актуальных проблем современного здравоохранения. За несколько последних десятилетий распространенность ожирения и избыточной массы тела резко увеличилась как в развитых, так и в развивающихся странах [5]. Наиболее распространенной формой является ожирение с первичным (алиментарным) фактором патогенеза [7]. Главную причину развития и прогрессирования алиментарного ожирения (АО) ученые видят в нарушении энергетического баланса между потребляемыми и расходуемыми калориями, что связано с высококалорийным питанием, нарушением пищевого поведения, повышенным содержанием в пище жиров и сахаров, низким содержанием витаминов, минералов и других микроэлементов [6]. Другим важным патогенетическим фактором развития АО считают сидячий образ жизни, низкую физическую активность и прогрессирующую гипокинезию во всех сферах жизни современного человека. При АО происходят метаболические, дисгормональные, гемодинамические изменения в организме, которые влияют на сердечную мышцу, вызывая ее структурные и функциональные изменения [1].

В настоящее время продолжается поиск новых концептуальных подходов к патогенетической терапии ожирения [1, 6]. Научные исследования последних лет подтверждают высокий потенциал применения в медицине кордовой крови, содержащей гемопоэтические стволовые клетки [4]. Кордовая кровь является важным источником биологически активных веществ и стволовых клеток, которые успешно используются при лечении различного рода патологических состояний, в том числе и заболеваний сердечно-сосудистой системы [2], часто сопровождающих АО.

На сегодняшний день исследования, касающиеся изучения механизмов действия препаратов, полученных из кордовой крови на адаптационно-компенсаторные резервы организма экспериментальных животных при АО, отсутствуют. Поэтому большой теоретический и практический интерес представляет возможность коррекции структурно-функциональных нарушений тканей и сосудов миокарда экспериментальных животных при АО с помощью введения криоконсервированных ядросодержащих клеток кордовой крови (ЯСК КК).

Цель исследования - оценка морфологического состояния тканей и сосудов миокарда у экспериментальных старых животных с моделью АО до и после введения криоконсервированных ЯСК КК.

Исследования были выполнены на белых старых 24-месячных нелинейных крысах-самцах.

Эксперименты проведены в соответствии с «Общими принципами работы на животных», одобренными V Национальным конгрессом по биоэтике (Киев, 2013) и согласованными с положениями «Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей» (Страсбург, 1986).

Животные были разделены на три группы (n = 7 в каждой): 1 - интактная; 2 - крысы с моделью АО; 3 - животные с АО на фоне введения криоконсервированных ЯСК КК.

АО моделировали по методике В.Г. Баранова путем содержания животных на гиперкалорийном рационе [3]. Наличие ожирения определяли по достоверному увеличению весо-ростового показателя - индекса Ли. Ганзена и эозином, помещали в полистирол под покровное стекло.

Окраску соединительной ткани выполняли по методу Ван Гизон с использованием красителя пикрофуксина (насыщенный раствор пикриновой кислоты и 1% раствор кислого фуксина в соотношении 1:10). При этом докраску клеточных ядер проводили железным гематоксилином Вейгерта, после чего срезы помещали в полистирол под покровное стекло.

Кроме стандартных гистологических исследований, для выявления липидов, проводили окрашивание поперечных срезов желудочков сердца гистохимическим методом с использованием красителя масляного красного (судан красный 5В). Методика окрашивания липидов выполнена в соответствии с рекомендациями изготовителя набора «Масляный красный О» (Bio-Optica Milano SpA, Италия, №04-220923). Для сохранения фосфолипидов выделенные фрагменты сердца экспериментальных животных фиксировали в кальций - формоловом растворе по Бейкеру (10 мл 40% формалина, 90 мл дистиллированной воды, 1 г хлорида кальция). Срезы толщиной 5 мкм получали на замораживающем микротоме с использованием крио-спрея (Bio-Optica Milano SpA, Италия, 08-SPRAY), и помещали в желатин под покровное стекло. Нейтральные триглицериды и липиды окрашивались в красный цвет.

Исследования и микрофотографирование гистологических срезов проводили в световом микроскопе AxioStar Plus (Carl Zeiss, Германия) с использованием цифровой фотокамеры Canon Power Short A610 и компьютерной программы AxioVision Rel. 4.6 (Carl Zeiss Imaging Solution GmbH, Германия), а также в исследовательском микроскопе Olympus BX63 (Olympus Corporation, Япония) с использованием цифровой фотокамеры Olympus DP73 и компьютерной программы CellSens Dimension (Olympus Soft Imaging Solution GmbH, Германия). Разрешение полученных изображений 898673 и 1600*1200 пикселей при увеличениях микроскопов *200, *400 (окуляр 10*, объективы 20^*, 40^*).

Результаты гистологического исследования тканей миокарда интактных животных подтвердили адекватность применяемых методик. Структурная организация сердечной мышцы соответствовала норме.

При окраске масляным красным в срезах ткани миокарда старых крыс с моделью АО обнаруживалось мелкодисперсное распределение жировых капель в набухших кардиомиоцитах, цитоплазма которых на отдельных участках была полностью замещена ними. На этом фоне встречались редкие крупные жировые капли красного цвета, свидетельствующие о крупнокапельном ожирении.

Таким образом, морфологическая картина сердечной мышцы старых животных с АО свидетельствовала о наличии признаков развития нарушений кровообращения: полнокровие и тромбоз сосудов, диапедезные кровоизлияния, гипертрофия миокарда, интерстициальный и периваскулярный отеки, разрастание волокнистых структур стромы (очаговый кардиосклероз). Степень выраженности АО, выявляемого при помощи специфической окраски на нейтральные жиры масляным красным, у старых животных была высокой. Это проявлялось крупнокапельным ожирением на фоне пылевидного и мелкокапельного ожирения.

Гистологическое исследование сердечной мышцы старых крыс с моделью АО на 7 сутки после введения ЯСК КК показало, что в кардиомиоцитах имела место гипертрофия мышечных волокон, местами отсутствовала поперечная исчерчен - ность. Отмечались очаги периваскулярного отека, однако лимфо-гистиоцитарных инфильтратов в ткани миокарда в отличие от предыдущей группы животных не наблюдалось. Выявлялась тенденция к снижению количества ядер кардиомиоцитов (рис. 3, а). Все крупные сосуды были полнокровны, характеризовались нормальной формой просвета, равномерно утолщенными стенками. Вокруг сосудов обнаруживались слабый периваскулярный отек и умеренный кардиосклероз.

Выявленная при окраске масляным красным жировая дистрофия миокарда (липидоз), свидетельствующая о нарушении обмена триглицеридов (нейтральных жиров), обнаруживалась в виде пылевидного и мелкокапельного очагового накопления липидов в цитоплазме кардиомиоцитов по ходу венозных капилляров и мелких вен. Включения липидов были розовато-красного цвета.

Окраска пикрофуксином по Ван Гизон, *400 дения выявлена тенденция к снижению количества ядер кардиомиоцитов и менее выраженные изменения, связанные с состоянием капилляров, которые были лишь местами несколько расширены и заполнены эритроцитами. Отмечались очаги периваскулярного отека, однако лимфогистиоцитарных инфильтратов выявлено не было. Все крупные сосуды были полнокровны, характеризовались нормальной формой просвета, равномерно утолщенными стенками. Вокруг сосудов обнаруживались умеренный периваскулярный отек и кардиосклероз.

При окраске масляным красным, обнаруживалось накопление липидов в цитоплазме кардиомиоцитов в виде пылевидного, мелко- и среднекапельного очагового включения по ходу венозных капилляров и мелких вен, что свидетельствовало о наличии жировой дистрофии миокарда. Включения липидов при окраске масляным красным были розовато-красного цвета.

Таким образом, после введения ЯСК КК в миокарде старых крыс с моделью АО в кардиомиоцитах наблюдалась гипертрофия мышечных волокон, местами отсутствовала поперечная исчерчен - ность. Менее выраженные изменения в миокарде животных после введения ЯСК КК связаны с состоянием капилляров, которые были лишь местами несколько расширены и заполнены эритроцитами. Лимфо-гистиоцитарных инфильтратов выявлено не было. Все крупные сосуды были полнокровны, характеризовались нормальной формой просвета, равномерно утолщенными стенками. Вокруг сосудов обнаруживались умеренный периваску - лярный отек и кардиосклероз.

При окраске гистологических препаратов масляным красным имело место снижение степени выраженности жировой дистрофии сердечной мышцы.

Выводы

1. При гистологическом исследовании миокарда старых крыс с моделью АО обнаруживались признаки, свидетельствующие о нарушении кровообращения, что подтверждалось полнокровием и тромбозом сосудов, очаговым кардиосклерозом, диапедезными кровоизлияниями, гипертрофией миокарда, а также интерстициальным и периваскулярным отеками.

Участки миокарда левого желудочка старых крыс с моделью АО на 30 сутки после введения крио - консервированных ЯСК КК. Жировая дистрофия в виде пылевидного (1) и капельного очагового накопления липидов (2) в цитоплазме кардиомиоцитов. Окраска масляным красным, *400

2. На фоне введения ЯСК КК отмечалась тенденция к нормализации гистологической структуры сердца старых животных с моделью АО. Крупные сосуды были полнокровны с нормальной формой просвета и равномерно утолщенными стенками. Лимфогистиоцитарных инфильтратов в ткани миокарда обнаружено не было, вокруг сосудов выявлялся умеренный периваскулярный отек и кардиосклероз.

В дальнейших исследованиях, по нашему мнению, перспективным представляется изучить состояние биохимических показателей сыворотки крови старых крыс с моделью АО до и после введения крио - консервированных ядросодержащих клеток кордовой крови.

Литература

1. Anisimova EV, Kozlova IV, Volkov SV, et al. Pathology of digestive organs at adiposity (review). Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2011; 7 (4): 851-6. [Russian].

2. Babijchuk LV, Koval SN, Babijchuk GA. Structure of myocardium of young hypertensive rats after injection of cryopre - served human cord blood nucleated cells. Problems of Cryobiology and Cryomedicine. 2016; 26 (3): 271-87. [Russian].

3. Baranov VG, Baranov NF, Belovintseva MF. Sensitivity to insulin, glucose tolerance and insulin activity of blood in rats with alimentary obesity. Problems of endocrinology. 1972; 6: 52-8. [Russian].

4. Belenkov YuN, Privalov EV, Chekneva IS. Cell therapy of chronic heart failure: types of stem cells used the results of recent clinical studies. Cardiovascular Surgery. 2008; 5: 4-18. [Russian].

5. Berezina MV, Mihaleva OG, Bardymova TP. ТТіє obesity: mechanisms of development. Siberian Medical Journal. 2012; 7: 15-8. [Russian].

6. Kondakov IK, Koval SN, Snegurskaya IA, et al. To the problem of metabolic syndrome pathogenesis. Adipose tissue and markers of acute inflammation phase. Arterial hypertension. 2009; 3 (5): 39-43. [Russian].

7. Sarkisov DS, Petrov DS. Mykroskopycheskaya technics. M: Medicine, 1996. 544 p. [Russian].

8. Vasilkova TN, Baklaeva TB, Mataev SI, Rybina YuA. Significance of obesity in cardiovascular pathology. Practical Medicine. 2013; 7 (56): 117-22. [Russian].

Размещено на Allbest.ru