Гистотопография и динамика показателей сосудистого русла печеночного ацинуса в условиях многократной этаноловой интоксикации

Размещено на http://www.allbest.ru

Размещено на http://www.allbest.ru

Печень является жизненно важным органом. Полифункциональность печени в эволюции формировалась таким образом, что даже в физиологической норме функционирование органа протекает в условиях повышенной концентрации токсических веществ. Одним из гепатотоксикантом является этанол, который не является чужеродным агентом для печени. Проведен анализ результатов гистотопографии и динамики показателей сосудистого русла структурно-метаболической единицы печени - печеночного ацинуса. С использованием морфологических методов отмечено увеличение венозного звена печеночного ацинуса в области портального тракта и просвета синусоидных капилляров перивенулярной и центролобулярной зон на протяжении 15-ти суток. С помощью метода электронной микроскопии определены изменения объемной плотности ядра, ядрышка и липидов на протяжении всего эксперимента. Со стороны клеточного состава крови животных отмечено угнетение клеточного и гуморального иммунитета, который постепенно восстанавливается от острого опыта к третьим суткам, стойкое снижение объемных показателей эритроцитов и содержания в них количества гемоглобина, а также в гетерогенности тромбоцитов, увеличение общего количества лейкоцитов что указывает на стресс в ответ на действие этаноловой интоксикации в многократном режиме.

Одна из приоритетных функций этого органа - детоксикационная, состоит в обезвреживании эндогенных и экзогенных токсических веществ. Сложность структуры, полифункциональность, быстрота вовлечения печени в деструктивные и репаративные процессы - все это определяет неослабевающий интерес исследователей к проблемам ее регенерации, а в частности, к источникам и механизмам. В связи с этим цель нашего исследования - изучение динамики интегральных показателей состояния организма, гистотопографии печеночного ацинуса и ультраструктуры гепатоцитов в условиях многократного действия этаноловой интоксикации.

Избыточное поступление экзогенного этанола в организм сопровождается патологическими изменениями в обмене углеводов, липидов, белков, нейромедиаторов, гормонов, активацией свободно-радикальных процессов в тканях [1].

Печень образована на 80% паренхимными клетками - гепатоцитами и на 6,5% непаренхимными (мезенхимными, стромальными) - клетки Ито, клетками Купфера, эндотелиальными, Рit-клетками, внутрипеченочными лимфоцитами [2]. Гепатоциты высокодифференцированные клетки, основная масса которых находится в G0-фазе клеточного цикла.

Основной структурной единицей принято считать печеночную дольку. Но в последние десятилетия понятие о печеночной дольке перетерпело значительные изменения. В настоящее время рассматриваются три модели печеночных долек: классическая, портальная и ацинарная.[3] Классические дольки отделены друг от друга соединительной тканью [4] Следующая структурно-метаболическая единица - ацинус - имеет форму ромба, вершины которого образованы центральными венами соседних гексогональных печеночных долек и смежными портальными зонами; не является частью классической дольки, располагается на территории двух соседних классических долек [5].

Забор образцов печени мышей для гистологических исследований проводился после многократной этаноловой интоксикации: через 20 минут (острый эксперимент), через 1-е, 3и, 7-е и 15-ые сутки. Раствор этанола (DL50) подавался животным в качестве единственного источника питья три раза через трое суток.

Забор материала проводился под легким эфирным наркозом. Печень забиралась из правой крупной доли печени с последующей фиксацией в 10% забуференном нейтральном формалине и заливкой в парафин далее изготавливали серийные срезы по стандартной методике.

Для морфологического анализа образцы печени фиксировали в 10% - нейтральном забуференном формалине, заливали в парафин, срезы окрашивали гематоксилином Майера и эозином. На гистологических срезах печени определяли диаметр сосудов ацинуса портального тракта: артериолы, венулы, желчного протока, лимфатического русла, а также синусоидных капилляров и центральной вены.

Анализ показателей периферической крови проводился с помощью геманализатора MEK6450K, (NihonKondeh Япония).

Электронно-микроскопическое исследование проводилось для оценки объемной плотности (мкмі/мкмі) Vv, поверхностной плотности (мкм2/мкм3) - Sv и численной плотности (мкм0/мкм3) Nv митохондрий, хроматина, ядрышка, липидов, лизосом, гликогена гепатоцитов. Для этого в каждом случае анализировали 50 полей зрения паренхимы печени, произвольно отснятых при просмотре материала в электронном микроскопе при увеличении 3000-20000. Объемную, поверхностную и численную плотность изучаемых структур измеряли на электроннограммах с использованием встроенной программы «UTHSCSA ImageTool 3.0» Количественные параметры оценивалась на единицу площади (100 мкм2) паренхимы печени. Образцы печени животных фиксировали погружением в 4% растворе параформа на 0,1М фосфатном буфере (рН 7,4) с добавлением сахарозы (5%). После фиксации заключали в парафин, готовили фронтальные срезы толщиной 10мкм, окрашивали 0,1% толуидиновым синим, дофиксировали в 1% растворе четырехокиси осмия и заливали в смесь эпон-аралдит. Ультратонкие срезы контрастировали уранилацетатом, цитратом свинца. Просмотр и фотографирование ультратонких срезов производили на электронном микроскопе «Hitachi600H» (Япония).

После многократного получения этанола в виде единственного источника питья остром периоде и на протяжении 15-ти суток наблюдений отмечается нарушение кровоснабжения печеночного ацинуса. Об этом свидетельствуют количественные показатели, так в остром опыте отмечается увеличение внутреннего диаметра венулы и синусоидных капилляров II и III зоне ацинуса на 10%, 16%, 14% соответственно в сравнении с контрольной группой. На первые сутки эксперимента внутренний диаметр венулы увеличивается на 8%, диаметр синусоидных капилляров во II и III портальных зонах на 27% и 12%.

На 3-и сутки просвет венулы увеличивается на 9%. Диаметры синусоидные капилляров в центролобулярной и перивенулярной зонах увеличиваются на 27% и 12,4%.

На 7-е сутки анализ динамики изменения показателей внутреннего диаметра сосудов портального тракта выявил незначительное увеличение диаметра венулы на 1%. Диаметры синусоидных капилляров в центролобулярной зоне практически сравнялись и перивенулярной зонах остаются увеличенными на 20%.

На 15-е сутки в перивенулярной зоне утрачивается балочное расположение гепатоцитов, увеличивается межклеточный просвет, сохраняется ориентация разрастания волокон коллагена из области портального тракта к центральной вене, но и в перивенулярной области этот процесс не затухает, и тяжи волокон внедряются в паренхиму. Диаметры синусоидныых капилляров в центролобулярной зоне незначительно ниже контроля на 5 % и перивенулярной зоне остаются увеличенными на 24%. Диаметр венулы увеличен на 1%.

Показатели периферической крови отражают угнетение клеточного и гуморального иммунитета, который постепенно восстанавливается от острого опыта к 3-и суткам. Так в остром опыте показатель общего числа лейкоциты увеличивается более чем в три раза, средний объем эритроцитов, наоборот снижается на 1%, средняя концентрация гемоглобина в эритроцитах снижается на 5%, показатель количество тромбоцитов увеличивается на 25% и показатель гетерогенности тромбоцитов снижается на 6,8%. печень детоксикационный этаноловый

На первые сутки эксперимента наблюдается небольшое уменьшение у показателей MCV на 9,2%, MCHC на 1,2% и RDW на 7,7%. В свою очередь на третьи сутки небольшое уменьшение наблюдается MCV на 9,2%, MCHC на 1,2% и RDW на 7,7%.

На седьмые сутки эксперимента сутки после алкоголизации выявлены следующие изменения показателей крови: наблюдается уменьшение показателя WBC на 25%. В свою очередь небольшое увеличение наблюдается у показателей MCV на 2,9%, MCHC на 2% и уменьшение RDW на 1,8%, PLT на 3%.

На пятнадцатые сутки после алкоголизации выявлены следующие изменения показателей крови: наблюдается значительное уменьшение показателя WBC - 52%. В свою очередь увеличение наблюдается у показателей MCV на 24%, MCHC на 25% и RDW на 25%, PLT на 45%.

На субклеточном уровне выявлено, что в остром эксперименте наблюдается снижение Vv митохондрий на 50%, Vv ядра на 15%, Vv ядрышка на 35% и Vv липидов на 13%. На первые сутки Vv митохондрий уменьшается 12%, ядра на 5%, ядрышка на 32% и Vv липидов увеличивается на 42%.

На третьи сутки эксперимента снижается Vv митохондрий на 30%, Vv ядра на 15% и Vv ядрышка на 30%, что отражает нарушение работы генов и нарушение клеточного дыхания. Объемная плотность липидов Vv наоборот увеличивается на 17%.

На 7 сутки Электронно-микроскопически выявлено, что объемная плотность митохондрий остается меньше по сравнению с контролем на 16%, что может отражать нарушение клеточного дыхания. Ближе к контролю становятся показатели объема ядра на 8% и на 30% уменьшился показатель объема ядрышка, уменьшение объема ядрышка говорит о замедлении процесса сбора рибосом и как следствие в цитоплазме снижается интенсивность синтеза белка. Тогда как объем липидов - 43% увеличивается, на фоне снижения интенсивности снижения белка активируется процесс липогенезе, за счет активации алкогольдегидрогеназы и проявляются все начальные признаки ожирения печени. На пятнадцатые сутки уменьшается объемная плотность митохондрий на 30%, объемная плотность ядра и ядрышка на 45% и 27% соответственно. Объем липидов на 40% увеличился.

Таким образом наши исследования выявили изменения со стороны сосудистого русла печеночного ацинуса, большем притоке венозной крови с реактивными метаболитами (особенно на 3-и сутки эксперимента), увеличение просвета синусоидных капилляров в центролобулярной и перивенулярной зоне ацинуса могут вызывать аутоповреждения гепатоцитов, что проявляется в полученных ультраструктурных показателях. Так достоверно выявлено снижение объемной плотности митохондрий (особенно в остром опыте), ядра и ядрышка (также в большей мере в остром опыте), это указывает на нарушение отвода электронов от митохондрий для использования во внутриклеточном метаболизме и развитие метаболичесской депрессии. Изменения объемных показателей ядра и ядрышка отражают затухание матричных синтезов, так как с ядрышками связаны процессы транскрипции и процессинга р-РНК. Размеры и структура ядрышек в большинстве случаев коррелируют с объемом клеточного белкового синтеза гепатоцитами. Изменения объемных показателей ядра отражает нарушение процессов перестройки гетерохроматина, которая осуществляется в соответствии с потребностями синтеза РНК и белка, обеспечивая согласование уровней транскрипции и трансляции. Объемные показатели липидов снижаются в остром опыте и на 1-е сутки, на 3-е сутки наоборот увеличиваются, это указывает на токсическое действия этанола результатом которого является нарушение обмена липидов, что сопровождается снижение утилизации жирных кислот гепатоцитами с одной стороны с другой стороны увеличение объемных показателей липидов может указывать на использование продуктов их расщепления в качестве источника эндогенной воды. Выявленные интегральные показатели проявляются в стойком снижение показателей объемных показателей эритроцитов и содержания в них гемоглобина, а также в гетерогенности тромбоцитов. В остром опыте резко увеличивается число лейкоцитов (лейкоцитоз) и тромбоцитов. Это отражает нарушение транспорта газов крови, в свою очередь резкое увеличение количества тромбоцитов на протяжении всего эксперимента отражает увеличение свертываемости крови. Увеличение общего количества лейкоцитов указывает на стресс в ответ на действие этаноловой интоксикации.

Список литературы

1. Шикалова И.А., Шилов В.В., Васильев С.А. и др. Фармакологическая коррекция токсических поражений печени у больных с тяжелыми формами острых отравлений этанолом // Эксперим. и клин. фармакол. - 2012. - Т. 75, № 4. - С. 30-33.

2. Байкова И.Е., Никитин И.Г., Гогова Л.М. Алкогольная болезнь печени//Болезни органов пищеварения. Т. 19. 2011. С.1068.

3. Ельчанинов А.В., Большакова Г.Б. Пролиферация и клеточная гибель гепатоцитов регенерирующей печени плодов крыс // Цитология. Т. 54. 2012. С.313-317.

4. Бобков, П.С. Количество эндотелиоцитов синусоидных капилляров печени как показатель направленности алкогольного фиброза / П.С. Бобков, А.В. Дробленков, Н.Р. Карелина // Ученые записки СПбГМУ им. акад. И.П. Павлова. - 2011. - Т. 18, № 2. - С. 29-30.

5. Дробленков А.В., Бобков П.С., Карелина Н.Р. Центроацинарная направленность капилляризации и перисинусоидального фиброза печени при алкогольном стеатозе у человека // Астраханский медицинский журнал- 2013. - C. 74.

Размещено на Allbest.ru