Гемомікроциркуляторне русло шлунка в нормі і під дією метилтретбутилового ефіру в експерименті у щурів - Автореферат

Богомольця “Вивчити гемомікроциркуляторне русло функціонально різних органів в нормі і під дією метилтретбутилового ефіру в експерименті у щурів”, номер державної реєстрації 0106U002338. Мета дослідження - визначити структурні особливості слизової оболонки та гемомікроциркуляторного русла шлунка в нормі і під дією метилтретбутилового ефіру в експерименті на щурах. Виявити структурні зміни складових компонентів слизової оболонки шлунка щурів та ланок її гемомікроциркуляторного русла за умов дії різних доз метилтретбутилового ефіру. Методи дослідження: з метою вивчення морфофункціонального стану ланок гемомікроциркуляторного русла та інших складових слизової оболонки шлунка в нормі і під дією метилтретбутилового ефіру в експерименті у щурів були застосовані методи світлової мікроскопії (забарвлення гістологічних зрізів гематоксиліном і еозином, толуїдиновим синім) та трансмісійної електронної мікроскопії. Вперше виявлено, що пошкодження гістамінпродукуючих клітин слизової оболонки шлунка щурів, які одержували одноразову щодобову дозу 500 мг/кг, та щурів, які одержували відповідну дозу 50 мг/кг, характеризуються певною послідовністю: 1) спочатку (через 3 та 8 діб введення метилтретбутилового ефіру) руйнуються тучні клітини дна шлунка; 2) далі (через 15 та 22 доби введення метилтретбутилового ефіру) відбувається некроз ECL-клітин дна шлунка.Щурам І групи щоденно одноразово вводили внутрішньошлунково за допомогою зонда метилтретбутиловий ефір в олійному розчині в дозі 500 мг/кг маси тіла тварини, ІІ групи - 50 мг/кг, ІІІ групи - 5 мг/кг, IV групи - 0,5 мг/кг; щурам контрольної групи вводили тільки олію. Проведене дослідження показало, що гемомікроциркуляторне русло слизової оболонки шлунка щура є багатокомпонентною системою, що складається з певного набору типових ланок: артеріол, прекапілярних артеріол (прекапілярів), капілярів, посткапілярних венул (посткапілярів) та венул (збиральних венул). Кровоносні капіляри слизової оболонки шлунка щура мають виразні відмінності у межах поперечника слизової оболонки: у підслизовому прошарку їх ендотеліоцити нефенестровані; у власній пластинці слизової оболонки є як нефенестровані, так і фенестровані ендотеліоцити. Одержані дані дозволяють стверджувати про факт топографічної стратифікації єдиного цілісного гемомікроциркуляторного русла слизової оболонки щура, результатом якої є своєрідний розподіл в підслизовому прошарку і власній пластинці слизової оболонки функціонально різних ланок гемомікроциркуляторного русла. Секреторні гранули синтезуються і накопичуються в цитоплазмі широкого базального (прилеглого до базальної мембрани епітелію) полюса ECL-клітини; в цій же ділянці відбувається активна дегрануляція ECL-клітини, структурними ознаками якої є: 1) збільшення кількості дрібних перигранулярних пухирців; 2) їх концентрація у вигляді “полів” та “ланцюжків”; 3) їх злиття з формуванням “каналів”, які відкриваються на прилеглій до базальної мембрани епітелію плазмолемі ECL-клітини.У дисертації на основі експериментального дослідження наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення актуальної наукової проблеми щодо встановлення закономірностей будови слизової оболонки шлунка щурів та її гемомікроциркуляторного русла в нормі і їхні зміни за умов дії різних доз метилтретбутилового ефіру. Гемомікроциркуляторне русло слизової оболонки шлунка щура в нормі є багатокомпонентною системою, ланки якої (артеріоли, прекапілярні артеріоли, кровоносні капіляри, посткапілярні венули, венули) мають специфіку будови та розподілу в складових слизової оболонки. Саме сполучна тканина підслизового прошарку, яка переходить у власну пластинку слизової оболонки, є місцем утворення запальної реакції, раннім проявом якої є розвиток дозозалежного набряку, що засвідчує ступінь реакції та/або альтерації судин гемомікроциркуляторного русла, відповідає рівню ураження сполучнотканинних клітин та епітеліоцитів. При цьому в тучних клітинах воротарної частини шлунка дегрануляція здійснюється за рахунок везикулярної секреції, а в тучних клітинах дна шлунка - екзоцитозу; супроводжується пошкодженням плазмолеми та, іноді (у тварин І та ІІ експериментальних груп, яким вводили найбільші дози метилтретбутилового ефіру - 500 мг/кг та, відповідно, 50 мг/кг), повною руйнацією окремих тучних клітин. Пошкодження гістамінпродукуючих клітин слизової оболонки шлунка щурів І та ІІ експериментальних груп характеризується певною послідовністю: 1) спочатку (через 3 та 8 діб введення метилтретбутилового ефіру) руйнуються тучні клітини дна шлунка; 2) далі (через 15 та 22 доби введення метилтретбутилового ефіру) відбувається некроз ECL-клітин дна шлунка.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

шлунок гемомікроциркуляторний метилтретбутиловий слизовий

У дисертації на основі експериментального дослідження наведено теоретичне узагальнення та нове вирішення актуальної наукової проблеми щодо встановлення закономірностей будови слизової оболонки шлунка щурів та її гемомікроциркуляторного русла в нормі і їхні зміни за умов дії різних доз метилтретбутилового ефіру. Обґрунтовано концепцію, згідно з якою формування ушкоджень слизової оболонки шлунка під впливом різних доз введеного внутрішньошлунково метилтретбутилового ефіру повязані з мозаїчним ураженням судин гемомікроциркуляторного русла, реакцією паравазальних клітин (тучних клітин, макрофагів, еозинофільних гранулоцитів) та ECL-ендокринних клітин.

1. Гемомікроциркуляторне русло слизової оболонки шлунка щура в нормі є багатокомпонентною системою, ланки якої (артеріоли, прекапілярні артеріоли, кровоносні капіляри, посткапілярні венули, венули) мають специфіку будови та розподілу в складових слизової оболонки. Повний набір типових ланок гемомікроциркуляторного русла слизової оболонки шлунка є тільки в підслизовому прошарку; у власній пластинці слизової оболонки розміщені лише кровоносні капіляри та поодинокі посткапілярні венули. Усі кровоносні капіляри підслизового прошарку вистелені ендотеліоцитами нефенестрованого типу. У кровоносних капілярах власної пластинки слизової оболонки наявні ендотеліоцити фенестрованого і нефенестрованого типів.

2. Топографічні особливості формування ушкоджень слизової оболонки шлунка щура під впливом введених внутрішньошлунково одноразових різних (500 мг/кг; 50 мг/кг; 5 мг/кг; 0,5 мг/кг) щодобових доз метилтретбутилового ефіру повязані з мозаїчним ураженням судин гемомікроциркуляторного русла та реакцією паравазальних клітин, в першу чергу тучних клітин, макрофагів і еозинофільних гранулоцитів. Первинно і найбільш суттєво метилтретбутиловий ефір діє на ланки гемомікроциркуляторного русла слизової оболонки шлунка підслизового прошарку. Саме сполучна тканина підслизового прошарку, яка переходить у власну пластинку слизової оболонки, є місцем утворення запальної реакції, раннім проявом якої є розвиток дозозалежного набряку, що засвідчує ступінь реакції та/або альтерації судин гемомікроциркуляторного русла, відповідає рівню ураження сполучнотканинних клітин та епітеліоцитів.

3. Одним з ефектів дії метилтретбутилового ефіру є активація дегрануляції тучних клітин слизової оболонки дна та воротарної частини шлунка. При цьому в тучних клітинах воротарної частини шлунка дегрануляція здійснюється за рахунок везикулярної секреції, а в тучних клітинах дна шлунка - екзоцитозу; супроводжується пошкодженням плазмолеми та, іноді (у тварин І та ІІ експериментальних груп, яким вводили найбільші дози метилтретбутилового ефіру - 500 мг/кг та, відповідно, 50 мг/кг), повною руйнацією окремих тучних клітин.

4. Динаміка часових параметрів і просторових характеристик змін ультраструктури тучних клітин шлунка після впливу різних доз метилтретбутилового ефіру співпадає з такою ECL-ендокринних клітин слизової оболонки шлунка. Найхарактернішим при цьому є: підвищення секреторної активності, а згодом дегенерація та некроз ECL-клітин слизової оболонки шлунка у щурів І (доза 500 мг/кг) та ІІ (доза 50 мг/кг) експериментальних груп.

5. Пошкодження двох різновидів гістамінпродукуючих клітин слизової оболонки дна шлунка (тучна клітина і ECL-клітина) є наслідком токсичної дозозалежної дії метилтретбутилового ефіру, а також одним з ймовірних пускових механізмів подальших структурних змін у судинах гемомікроциркуляторного русла, в сполучнотканинних клітинах і в епітелії слизової оболонки шлунка.

6. Пошкодження гістамінпродукуючих клітин слизової оболонки шлунка щурів І та ІІ експериментальних груп характеризується певною послідовністю: 1) спочатку (через 3 та 8 діб введення метилтретбутилового ефіру) руйнуються тучні клітини дна шлунка; 2) далі (через 15 та 22 доби введення метилтретбутилового ефіру) відбувається некроз ECL-клітин дна шлунка. Ця послідовність за часом співпадає з двома етапами кардинальних змін перебігу патологічного процесу в епітелії, клітинах власної пластинки, підслизового прошарку та судинах гемомікроциркуляторного русла слизової оболонки шлунка: І етап - переважно реактивні та некротичні зміни (через 3 та 8 діб); ІІ етап - переважно апоптозні зміни (через 15 та 22 доби).

7. Виразним і динамічним є І етап структурних змін гемомікроциркуляторного русла, який включає: а) набряк ендотеліоцитів та міоцитів; б) перерозподіл мікрофіламентів в ендотеліоцитах та міофіламентів в міоцитах; втрата їх упорядкованості і рівномірності розподілу (поява ділянок без філаментів); в) розходження ендотеліальних контактів з утворенням наскрізних щілин (“протікань”); г) збільшення кількості мікропіноцитозних пухирців, утворення їх асоціацій (у вигляді пелюсткоподібних комплексів і ланцюжків); їх злиття з формуванням вакуолей і трансендотеліальних каналів; д) зміна розподілу мікропіноцитозних пухирців, їх накопичення у ділянках складок і випинів цитоплазми ендотеліоцитів (що призводить до формування мікроклазмасом); їх концентрація у ділянках міжендотеліальних контактів (що призводить до розширення міжендотеліальних щілин); ж) утворення поздовжньо і паралельно (стосовно базального контуру ендотелія) орієнтованих ланцюжків мікропіноцитозних пухирців, їх злиття і пошарове відокремлення великих ділянок (клазмосом) цитоплазми ендотеліоцитів у судинний просвіт; з) руйнація плазмолеми і некроз ендотеліоцитів та міоцитів.

8. Структурні прояви первинного ушкодження, його ланкоспецифічність, процес репарації та (протилежний за наслідками) процес редукції судин гемомікроциркуляторного русла слизової оболонки шлунка мають ділянкові відмінності.

9. У ділянці дна шлунка некроз і апоптоз ендотеліоцитів та міоцитів у більшості випадків відбувається без порушення цілісності базальної мембрани (яка є найбільш стійкою до дії патологічного чинника). Репарація локального дефекту судинної стінки здійснюється шляхом його закриття за рахунок переміщення неушкоджених ендотеліоцитів та міоцитів уздовж цілісної базальної мембрани. Коли процес некрозу або апоптозу повністю охоплює певну ланку гемомікроциркуляторного русла, то детритні (у випадку некрозу) або апоптозні (у випадку апоптозу) залишки ендотеліоцитів відшаровуються у судинний просвіт, конформована судинна стінка спадається і стає складовою сполучної тканини.

10. У слизовій оболонці воротарної частини шлунка процес ураження ланок гемомікроциркуляторного русла є локальним і, найчастіше, обмежується кровоносними капілярами. Деендотелізація кровоносних капілярів відбувається одночасно з дегенерацією базальної мембрани і супроводжується утворенням перивазальної волокнистої муфти, яка укріплює судинну стінку і забезпечує остаточну облітерацію мікросудини.

1. Ковальчук О.І. Структурні зміни слизової оболонки шлунка щурів під дією метилтретбутилового ефіру / О.І. Ковальчук // Науковий вісник Національного медичного університету імені О.О. Богомольця. - 2008. - №17. - С. 100-101.

2. Черкасов В.Г. Морфологічні особливості гемомікроциркуляторного русла слизової оболонки шлунка щурів в нормі і під дією метилтретбутилового ефіру / В.Г. Черкасов, О.І. Ковальчук // Вісник морфології. - 2008. - №14 (1). - С. 71-75. (* проведено забір матеріалу, морфологічне дослідження гемомікроциркуляторного русла шлунка щура виконано за допомогою електронної мікроскопії, проведено узагальнення отриманих результатів. Всі етапи роботи виконувались самостійно).

3. Черкасов В.Г. Морфологічні зміни кровоносних капілярів слизової оболонки шлунка щурів під дією метилтретбутилового ефіру / В.Г. Черкасов, О.П. Яворовський, О.І. Ковальчук // Науковий вісник Національного медичного університету імені О.О. Богомольця. - 2008. - №3. - С. 59-64. (* на основі електронномікроскопічного методу дослідження проаналізована динаміка морфологічних змін кровоносних капілярів слизової оболонки шлунка щурів під дією метилтретбутилового ефіру; самостійно проведено забір матеріалу, підготовка та виконання морфологічного дослідження за допомогою електронної мікроскопії шлунка щура, самостійно описані зміни стінки капілярів на мікрофотографіях слизової оболонки шлунка. Узагальнення отриманих результатів виконано самостійно, обґрунтування наукових висновків експерименту проведено з науковим керівником).

4. Ковальчук О.І. Структурні зміни кровоносних капілярів шлунка щурів під впливом метилтретбутилового ефіру / О.І. Ковальчук, Л.К. Горовенко // Український науково-медичний молодіжний журнал. - 2008. - №3. - C. 142. (* проведено самостійно забір матеріалу, морфологічне дослідження гемомікроциркуляторного русла шлунка щура виконано за допомогою електронної мікроскопії, узагальнення отриманих результатів дослідів).

5. Вплив метилтретбутилового ефіру на апоптозні зміни клітин слизової оболонки шлунка, тимуса та кори півкуль великого мозку щурів / В.Г. Черкасов, О.І. Ковальчук, І.В. Керечанин [та ін.] // Науковий вісник Національного медичного університету імені О.О. Богомольця. - 2009. - №1. - С. 29-32. (* за допомогою електронно-мікроскопічних методів дослідження здобувач ґрунтовно вивчав особливості структурної організації та динаміку змін клітин слизової оболонки шлунка під дією різних доз метилтретбутилового ефіру в експериментальних групах, порівнюючи з контрольною групою).

6. Черкасов В.Г. Структурні зміни тучних та ендокринних клітин шлунка щура під впливом метилтретбутилового ефіру / В.Г. Черкасов, О.І. Ковальчук, С.А. Павловський // Науковий вісник Національного медичного університету імені О.О. Богомольця. - 2009. - №2-3. - С. 58-65. (* за допомогою електронно-мікроскопічних методів дослідження ґрунтовно вивчав особливості структурної організації та динаміку змін тучних та ендокринних клітин слизової оболонки шлунка під дією різних доз метилтретбутилового ефіру в експериментальних групах, порівнюючи з контрольною групою).

7. Ковальчук О.І. Структурні зміни судин гемомікроциркуляторного русла шлунка щурів під дією метилтретбутилового ефіру / О.І. Ковальчук // матеріали четвертої Міжнародної наук.-практ. конф. [“Наукові дослідження - теорія та експеримент ’ 2008”, ( Полтава, 19-21 травня 2008 р.). - Полтава: Вид-во “ІНТЕРГРАФІКА”, 2008. - Т.5. - С. 27-31. (* самостійно розроблена модель експерименту. Забір матеріалу, препарування та підготовка шматочків шлунка щура для електронної мікроскопії, морфологічне та гістологічне дослідження судин гемомікроциркуляторного русла, мікрофотографування, узагальнення матеріалу та висновки підготовлені самостійно).

8. Ковальчук О.І., Дзевульська І.В. Імуногістохімічна діагностика патології гемомікроциркуляторного русла шлунка щурів під дією метилтретбутилового ефіру / О.І. Ковальчук, І.В. Дзевульська // Прикладні аспекти морфології експериментальних і клінічних досліджень: матеріали наук.-практ. конф., 29-30 трав. 2008 р., Тернопіль: тези доп. - Тернопіль: Укрмедкнига, 2008. - С. 61-63. (* проведено забір матеріалу, підготовка парафінових блоків до імуногістохімічного дослідження).

9. Черкасов В.Г. Вплив метилтретбутилового ефіру на апоптозні зміни клітин слизової оболонки шлунка, тимуса та кори півкуль великого мозку щурів / В.Г. Черкасов, О.І. Ковальчук, І.В. Керечанин, А.А. Парахін // Актуальні проблеми функціональної морфології та інтегративної антропології: мат. наук.-практ. конф. - Вінниця, 2009. - С. 306-307. (* за допомогою електронно-мікроскопічних методів дослідження здобувач ґрунтовно вивчав особливості структурної організації та динаміку змін клітин слизової оболонки шлунка під дією різних доз метилтретбутилового ефіру в експериментальних групах, порівнюючи з контрольною групою).