Зміни клітинного складу крипт дванадцятипалої кишки щурів під впливом хронічної дії епіхлоргідрину

Размещено на http://www.allbest.ru

ДЗ «Луганський державний медичний університет

Зміни клітинного складу крипт дванадцятипалої кишки щурів під впливом хронічної дії епіхлоргідрину

С.М. Смірнов

М.А. Мірзебасов

А.С. Смірнов

Т.Р. Керімов

Для вивчення зміни клітинного складу крипт слизової оболонки дванадцятипалої кишки внаслідок хронічної дії епіхлоргідрину та ефективності використання екстракту ехінацеї пурпурової та тіотриазоліну для їх корекції на 15, 30 та 60-ту добу виводили з експерименту щурів, яких піддавали тривалій дії епіхлоргідрину, екстракту ехінацеї пурпурової та тіотриазоліну. За стандартною гістологічною методикою обробляли зрізи дванадцятипалої кишки, фарбували гематоксилін- еозином, кислим фуксином і пікриновою кислотою. Клітинний склад крипт слизової оболонки дванадцятипалої кишки вивчали за допомогою мікроскопа серіїМС 100 фірми «Micros» (Австрія). Хронічний вплив епіхлоргідрину на дванадцятипалу кишку призводив до статистично достовірних змін клітинного складу крипт, що зберігався після припинення дії хімічної речовини. На 15-ту добу в одній крипті слизової оболонки дванадцятипалої кишки зменшилася загальна кількості клітин, кількість стовпчастих епітеліоцитів, аргірофільних ендокриноцитів та клітин Панета порівняно з контролем. Застосування як екстракту ехінацеї пурпурної, так і тіотриазоліну на фоні хронічної дії епіхлоргідрину запобігало розвитку під впливом останнього негативних змін клітинного складу крипт слизової оболонки дванадцятипалої кишки. клітинний крипт дванадцятипала

Ключові слова: епіхлоргідрин; слизова оболонка дванадцятипалої кишки; крипти; тіотриазолін; екстракт ехінацеї пурпурової.

S. N. Smirnov, M.A. Mirzebasov, A.S. Smirnov,

T. R. Kerimov, A.A. Turzaev

CHANGES IN THE CELLULAR COMPOSITION OF THE CRYPTS OF THE DUODENUM IN RATS UNDER THE INFLUENCE OF THE CHRONIC ACTION OF EPICHLOROHYDRIN

State Institution “Luhansk State Medical University”, Rubi- zhne, Ukraine;

We studied the changes in the cellular composition of the duodenal's crypts induced by chronic action of Epichlorohy- drin (ECH) and the efficiency of the treatment by Echinacea purpurea (EP) extract and thiotriazoline for possible correction of these changes. On the 15th, 30th and 60th days, rats subjected to ECH, EP and thiotriazoline were removed from the experiment. According to the standard histological technique, sections of duodenum were processed, stained with hematox- ylin-eosin, acid fuchsine and picric acid. Chronic exposure to ECH on duodenum led to statistically significant changes in the cellular composition of the crypts, which persisted after the cessation of the action of the chemical. On the 15th day, there was a decrease in the total number of cells in one crypt of the duodenal mucous membrane (MM), the number of columnar epithelial cells, argyrophilic endocrinocytes and Paneth cells in one crypt of the duodenal MM compared with the corresponding indicators in rats of the control group. Administration of EP extract and thiotriazoline on the background of chronic action of ECH prevented the development of negative changes in crypt composition of the duodenal MM.

Key words: epichlorhydrin; duodenal mucosa; crypts; thiotriazoline; Echinacea purpurea extract.

Вступ

У світі постійно досліджується вплив хімічних речовин на стан здоров'я людини, у зв'язку з тим, що вони можуть призводити до патологічних змін морфофункціонального стану органів дихання, нирок, шкіри [1-4]. Хімічні речовини, що потрапляють в організм людини інгаляційно, відіграють важливу роль у розвитку алергійного запалення в органах дихання [1, 5]. Нині шлунково-кишковий тракт є об'єктом дослідження як мішень дії забруднювачів повітря [6-8].

Епіхлоргідрин потрапляє в організм людини інгаляційним шляхом на виробництві та у побуті, оскільки його використовують для виготовлення фарб, гліцерину, виробів побутової хімії [9]. Окрім негативного впливу на генетичний апарат клітин, стан шкіри, дихальних шляхів та нирок, він здатний викликати морфофункціональні зміни слизової оболонки шлунка [10-12]. Наслідки хронічного впливу епіхлоргідрину на слизову оболонку дванадцятипалої кишки нині не досліджені і немає даних щодо методів корекції морфофункціональних змін внаслідок тривалої дії цієї хімічної речовини.

Мета нашої роботи - вивчити зміни клітинного складу крипт слизової оболонки дванадцятипалої кишки внаслідок хронічної дії епіхлоргідрину, а також оцінити ефективність використання екстракту ехінацеї пурпурової та тіотриазоліну для їх корекції.

Методика

Дослідження проводили протягом 2 міс на 108 білих щурах самцях репродуктивного віку, яких поділили на 6 груп. Тварини 1-ї групи були контролем. Щурів 2-ї групи піддавали впливу інгаляцій епіхлоргідрину в дозі 10 ГДК (гранично-допустимих концентрацій), яка діяла на щурів 5 днів на тиждень з 9:00 до 14:00 натщесерце. Щурам 3-ї групи вводили екстракт ехінацеї пурпурової у дозі 200 мг/кг за допомогою шлункового зонду 5 днів на тиждень о 9:00. Щури 4-ї групи отримували 2,5%-й розчин тіотриазоліну внутрішньоочеревинно в дозі 117,4 мг/кг 5 днів на тиждень о 9:00. Щури 5-ї групи отримували епіхлоргідрин та екстракту ехінацеї пурпурової, а 6-ї - епіхлоргідрин та тіотриазолін за методиками, описаними вище.

На 15, 30 та 60-ту добу з експерименту вилучали по 6 щурів кожної групи. Виведення щурів з експерименту та інші маніпуляції здійснювали за вимогами, які встановлені законом України № 3447-IV від 21.02.2006 р. «Про захист тварин від жорстокого поводження», викладені у матеріалах Гельсінської декларації, прийнятої Генеральною асамблеєю Всесвітньої медичної асоціації (1964-2000), «Європейської конвенції про захист хребетних тварин, що використовуються для експериментального та других наукових цілей» (Страсбург, 18.03.86), у методичних рекомендаціях Комітету з біоетики при Президії АМН України, Національного комітету з питань біоетики при Президії НАН України, Державного фармакологічного центру МОЗ України «Біоетична експертиза доклінічних та інших наукових досліджень, які виконуються на тваринах». Проксимальні відділи дванадцятипалої кишки були зафіксовані 10%-м розчином нейтрального формаліну та оброблені за допомогою стандартної гістологічної методики. Зрізи товщиною 4 мкм виготовили за допомогою санного мікротома та використовували методики фарбування ге- матоксилін-еозином, кислим фуксином і пікриновою кислотою. Клітинний склад крипт слизової оболонки дванадцятипалої кишки вивчали за допомогою мікроскопа серії МС 100 фірми «Micros» (Австрія). Статистичну обробку результатів проводили програмою Statistica-10. Для визначення достовірності відмінностей використовували критерій U Манна-Уїтні, відмінності вважали вірогідними при Р < 0,05. Досліджувані показники представлено у вигляді M ± SD.

Результати та їх обговорення

Внаслідок тривалої дії епіхлоргідрину відбулися статистично достовірні зміни клітинного складу крипт слизової оболонки дванадцятипалої кишки. У групі щурів, що отримували тривалі інгаляції епіхлор- гідрину, в одній крипті слизової оболонки дванадцятипалої кишки на 15-ту добу зменшилася загальна кількість клітин на 6,0% (Р < 0, 05), кількість стовпчастих епітеліоцитів - на 7,9% (Р < 0,05), кількість аргірофільних ендокриноцитів - на 5,4% (Р < 0,05), кількість клітин Панета - на 5,4% (Р < 0,05) порівняно з контролем. На 30- ту та 60-ту добу не виявлено статистично достовірних змін загальної кількості клітин, стовпчастих епітеліоцитів, аргірофільних ендокриноцитів та клітин Панета в одній крипті слизової оболонки дванадцятипалої кишки щодо відповідних показників щурів групи контролю.

Кількість келихоподібних екзокриноцитів та недиференційованих епітеліоцитів однієї крипти слизової оболонки дванадцятипалої кишки під дією епіхлоргідрину статистично достовірно не змінювались на 15, 30 та 60-ту добу порівняно з групою контролю (табл. 1).

Примітки: тут і в табл. 2 і 3 кількість клітин зазначена в одній крипті; *Р < 0,05 порівняно з контролем.

Введення екстракту ехінацеї пурпурової (3-тя група), розчину тіотриазоліну (4-та група) та епіхлоргідрину разом з екстрактом ехінацеї (5-та група) та епіхлоргідрину і тіотриазоліну (6-та група) не призводило до вірогідних змін загальної кількості клітин в одній крипті слизової оболонки дванадцятипалої кишки, стовпчастих і недиференційованих епітеліоцитів, келихоподібних екзокриноцитів, аргірофільних ендокриноцитів та клітин Панета на 15, 30 та 60-ту добу порівняно з показниками групи щурів, що отримували тривалі інгаляції епіхлоргідрину, та з контролем (табл. 2; 3).

Таблиця 2. Клітинний склад епітелію крипт дванадцятипалої кишки щурів після завершення тривалої дії епіхлоргідрину та екстракту ехінацеї пурпурової (M ± SD, n = 6)

Наведені результати характеризують зміни клітинного складу однієї крипти слизової оболонки дванадцятипалої кишки щурів внаслідок хронічної дії інгаляцій епі- хлоргідрину. Були оцінені зміни загальної кількості клітин, кількості стовпчастих епі- теліоцитів, келихоподібних екзокриноцитів, аргірофільних ендокриноцитів, клітин Панета, недиференційованих епітеліоцитів однієї крипти. Порівняні відповідні показники тварин, що отримували як епіхлоргідрин та екстракт ехінацеї, так і епіхлоргідрин та тіотриазолін, з показниками групи контролю та групою щурів, що піддавалися дії лише епіхлоргідрину.

Хронічний вплив інгаляцій епіхлоргідрину призводив до зменшення загальної кількості клітин в одній крипті слизової оболонки дванадцятипалої кишки, а також кількості стовпчастих епітеліоцитів, аргірофіль- них ендокриноцитів та клітин Панета. Це свідчить про здатність епіхлоргідрину чинити негативний вплив органи та системи організму, що відповідає даним попередніх досліджень [9-12]. Механізм пошкоджуючої дії цієї хімічної речовини на клітинний склад крипт у щурів зумовлений порушенням процесів клітинного оновлення та диференціювання, що пов'язане зі змінами енергетичного обміну та стійкими змінами стану мітохондрій клітин [13, 14].

Одночасне введення ехінацеї пурпурової разом з інгаляціями епіхлоргідрину, як і одночасне застосування тіотриазоліну разом з епіхлоргідрином не призводило до статистично достовірних змін загальної кількості клітин, кількості стовпчастих епітеліоцитів, келихоподібних екзокриноцитів, аргірофільних ендокриноцитів, клітин Панета та недиференційованих епітеліоцитів в одній крипті слизової оболонки дванадцятипалої кишки з 15-ї по 60-ту добу дослідження порівняно з контролем. Ці зміни є проявом збільшення під впливом екстракту ехінацеї пурпурової та тіотриазоліну функціональної активності дванадцятипалої кишки та її спроможності до компенсації наслідків негативної дії факторів навколишнього середовища. Також зменшується тривалість пригнічення мітотичної активності клітин епітелію слизової оболонки дванадцятипалої кишки [14].

Висновки

Хронічний вплив інгаляцій епіхлоргідрину призводить до статистично достовірних змін клітинного складу крипт слизової оболонки дванадцятипалої кишки, що зберігається після припинення дії хімічної речовини. Відбувається зменшення загальної кількості клітин в одній крипті, кількості стовпчастих епітеліоцитів, аргірофільних ендокриноцитів та клітин Панета.

Одночасне введення екстракту ехіна- цеї пурпурової разом з інгаляціями епіхлор- гідрином не призводить до статистично достовірних змін загальної кількості клітин, кількості стовпчастих епітеліоцитів, келихоподібних екзокриноцитів, аргірофіль- них ендокриноцитів, клітин Панета та недиференційованих епітеліоцитів в одній крипті слизової оболонки дванадцятипалої кишки з 15-ї по 60-ту добу дослідження порівняно з контролем.

Одночасне застосування тіотриазо- ліну разом з епіхлоргідрином не спричинює статистично достовірні зміни загальної кількості клітин та кількості стовпчастих епітеліоцитів, келихоподібних екзо- криноцитів, аргірофільних ендокриноцитів, клітин Панета та недиференційованих епі- теліоцитів в одній крипті слизової оболонки дванадцятипалої кишки з 15-ї по 60-ту добу дослідження порівняно з контролем.

Таким чином, застосування як екстракту ехінацеї, так і тіотриазоліну на фоні введення епіхлоргідрину запобігає розвитку під впливом останнього негативних змін клітинного складу крипт слизової оболонки дванадцятипалої кишки.

References

Burbank AJ, Sood, AK, Kesic, MJ, Peden, DB, Hernandez

ML. Environmental determinants of allergy and asthma in early life. J Allergy Clin Immunol. 2017;140(1):1-12.

Pellicano F, D'Orsi L, De Gaetano A, Panunzi S. A

population approach for the estimation of methylmercury ToxicoKinetics in red mullets. Toxicol Appl Pharmacol. 2021; 428:115679.

Yan ZJ, Bartels M, Gollapudi B, Driver J, Himmelstein

M, Gehen S, Juberg, D, van Wesenbeeck I, Terry C, Rasoulpour R. Weight of evidence analysis of the tu- morigenic potential of 1,3-dichloropropene supports a threshold-based risk assessment. Critic Rev Toxicol. 2020; 50(10): 836-60.

Zhang S, Li Y, Yang C, Meng XZ, Zheng H, Gao Y, Cai M.

Application of Hi-throat/Hi-volume SPE technique in analyzing occurrence, influencing factors and human health risk of organophosphate esters (OPEs) in drinking water of China. J Environ Management. 2021;291:112714.

Gilles S, Akdis C, Lauener R, Schmid-Grendelmeier P,

Bieber T, Schдppi G, Traidl-Hoffmann C. The role of environmental factors in allergy: A critical reappraisal. Exp Dermatol. 2018;27(11):1193-200.

Pambianchi E, Pecorelli A, Valacchi G. Gastrointestinal

tissue as a “new” target of pollution exposure. IUBMB life. 2021;10.

Tan Y, Zheng C. Effects of Alpinetin on intestinal barrier

function, inflammation and oxidative stress in dextran sulfate sodium-induced ulcerative colitis mice. Am J Med Sci. 2018; 355(4), 377-86.

Wang X, Gao Y, Wang L, Yang D, Bu W, et al. Trox

erutin improves dextran sulfate sodium-induced ulcerative colitis in mice. J Agricult Food Chem. 2021; 69(9):2729-44.

Jezewska A, Kondej D, Woznica A. Determination

of 1-chloro-2,3-epoxypropane in order to assess the working environment. Med Pracy. 2020; 71(6): 71523. [Polish].

Le PM, Silvestri VL, Redstone SC, Dunn JB, Millard JT.

Cross-linking by epichlorohydrin and diepoxybutane correlates with cytotoxicity and leads to apoptosis in human leukemia (HL-60) cells. Toxicol Appl Pharmacol. 2018;352:19-27.

Shin IS, Park NH, Lee JC, Kim KH, Moon C, Kim SH,

Shin DH, Park SC, Kim HY, Kim JC. One-generation reproductive toxicity study of epichlorohydrin in Sprague- Dawley rats. Drug Chem Toxicol. 2010;33(3):291-301.

Silvestri VL, Millard JT. Changes in apoptotic gene expres

sion induced by the DNA cross-linkers epichlorohydrin and diepoxybutane in human cell lines. Data Brief. 2018;19:932-5.

Vysotsky IYu, Vysotskaya EI. Influence of metabolito-

tropic medicines on some indices of energetic exchange in the conditions of acute toxic liver damage by flowing components epoxide tar ED-20. Visnyk Sumy State Univ. Ser Medicine. 2009;1:15-21.

Smirnov AS, Mirzebasov MA, Smirnov SM. The state

of the duodenal villi in rats under epichlorohydrin and drugs influence. Zaporozh Med J. 2019:21;6(117). 820-7.

Размещено на Allbest.ru