Морфологическая характеристика аденогипофиза при свинцовой интоксикации и коррекции изменений α-токоферолом

Morphological characteristics of adenohypophysis under lead intoxication and correction of changes α- tocopherol

Большакова О.В.

11.08.2016 2070

№ 8 (30)

37. Анатомия человека

Цитировать:

Большакова О.В. Морфологическая характеристика аденогипофиза при свинцовой интоксикации и коррекции изменений α-токоферолом // Universum: медицина и фармакология : электрон. научн. журн. 2016. № 8 (30). URL: https://7universum.com/ru/med/archive/item/3460 (дата обращения: 19.04.2024).

Прочитать статью:

Keywords: adenohypophysis; lead intoxication; morphometry; electron microscopy; α-tocopherol

АННОТАЦИЯ

С помощью светового, трансмиссионного электронного микроскопа и морфометрического анализа проведено исследование аденогипофиза мышей через 30 суток после введения свинца и витамина Е. Установлено, что применение α-токоферола способствует существенно меньшему повреждению как паренхимы, так и структур сосудистого русла гипофиза. Несмотря на сохранение признаков нарушения гемодинамики (стазы, дилятация гемокапилляров, гидропия эндотелиоцитов), степень их выраженности намного меньше, чем у животных подвергавшихся воздействию ацетата свинца без применения корректоров. Ультраструктура аденоцитов сохраняется значительно лучше, хотя обнаруживаются умеренные гидропические изменения, отсутствуют некротически поврежденные клетки. Различная степень повреждения ультраструктуры разных видов эндокриноцитов сохраняется и при применении α-токоферола. Отмечено, что α-токоферол не оказывает избирательности в реализации своего защитного действия.

Действие α-токоферола проявляется активацией структур, обеспечивающих белковый синтез в клетках. В эндокриноцитах увеличивается площадь ядрышек в ядрах и наиболее значительно – в тиротропоцитах. Соматотропоциты, ультраструктура которых наименее повреждается при свинцовой интоксикации, соответственно и в меньшей степени изменяют размеры ядрышек.

Применение α-токоферола способствует сохранности всех мембранных структур в клетках аденогипофиза. В эндокриноцитах выявляется больше органелл и гормонсодержащих гранул. Набухание митохондрий выражено меньше, в них содержится больше крист, при этом и общая площадь сечения митохондрий в тиротропоцитах, гонадотропоцитах значительно большая, чем при свинцовой интоксикации без корректоров.

ABSTRACT

Using light, transmission electron microscopy and morphometric methods were studied ultrastructure of adenohypophysis mice in 30 days after lead intoxication and vitamin E. It was found that the use of α- tocopherol contributes significantly less damage to both parenchymal and vascular structures pituitary bed. Despite the persistence of signs of hemodynamic instability (stasis, dilatation hemocapillars, gauging stations endothelial cells), their degree of severity is much less than in animals exposed to lead acetate without the use of offsets. Adenocytes ultrastructure is preserved much better, although the detected mild hydropic changes, no necrotic damaged cells. Varying degrees of damage to the ultrastructure of different types of endocrine cells is preserved when using α- tocopherol. Thus, α- tocopherol has no selectivity in the implementation of its protective effect.

The action of α-tocopherol appears activation structures for protein synthesis in cells. The endocrine cells increased the nucleoli in the nuclei of the area, and most significantly – in thyrotrophs. Somatotrophs that ultrastructure of the least damaged by lead intoxication, respectively, and to a lesser extent alter the size of the nucleoli.

Use of α-tocopherol contributes to preservation of the membrane structures in cells of the adenohypophysis. The endocrine cells are detected more than gormon containing organelles and granules. The swelling of mitochondria less pronounced, they contain more cristae, and thus the total cross-sectional area of mitochondria in thyrotrophs, gonadotrophs much greater than the lead toxicity without offsets.

В настоящее время одной из наиболее актуальных проблем является изучение причинно-следственных связей между здоровьем населения и факторами, обусловливающими антропологи-ческое загрязнение окружающей среды [4, с. 19]. Длительное поступление соединений свинца в организм даже в низких дозах вызывает их кумуляцию в организме, снижение иммунитета. Развитию патологического процесса предшествует функциональное перенапряжение систем организма с повышением его гомеостатических возможностей, что связано с нарушением функции нейроэндокринной интегрирующей системы [7, с. 503]. Ведущая роль в адаптационных процессах принадлежит эндокринной системе, в которой особое место занимает гипофиз [3, с. 78].

Известно, что α-токоферол стабилизирует липидный слой биомембран посредством защиты от ПОЛ, повреждающего действия синглетного кислорода, деструкций, вызванных продуктами гидролиза фосфолипидов фосфолипазой А₂ [5, с. 240]. В липидном бислое α-токоферол взаимодействует как с перекисными радикалами липидов, так и с водорастворимыми природными восстановителями типа аскорбата. Это приводит к ингибированию ПОЛ в результате обрыва цепи окисления. Проведены исследования, показавшие возможность α-токоферола уменьшать образование в тканях нежелательных продуктов ПОЛ, которые образуются под влиянием ряда токсических агентов [6, с. 48].

Действие α-токоферола как универсального полифункционального компонента клеточных мембран не ограничивается только его антиоксидантными свойствами. Воздействуя на липидные компоненты мембран, α-токоферол регулирует их проницаемость, транспорт микроэлементов (в частности Са²⁺), изменяет структуру и динамические свойства липидной мембраны [1, с. 23].

Цель исследования: изучить динамику морфологических изменений аденоцитов гипофиза при интоксикации свинцом и коррекции изменений α-токоферолом.

Материал и методы

Моделирование интоксикации свинцом проведено на 2-х поколениях мышей-самцов линии BALB/с, получавших ацетат свинца в дозе 0,01 мг/г на протяжении 30 суток (1-я группа), 2-й группе параллельно с введением свинца вводили α-токоферол, 3-я группа животных служила контролем и получала дистиллированную воду в том же объеме. Материал изучен методами световой, электронной микроскопии, морфометрии с использованием оптического анализатора изображения.

Для электронной микроскопии гипофиз фиксировали в 2,5 % растворе глютаральдегида и в 1 % растворе OsO4, затем обезвоживали в этаноле возрастающей концентрации, ацетоне и заливали в смесь эпон-аралдит по общепринятой методике. Полутонкие и ультратонкие срезы изготавливали на ультратоме SEO-UMC. Ультратонкие срезы контрастировали по Рейнольдсу и просматривали в электронных микроскопах ПЭМ-125 К, Phillips.

Идентификацию аденоцитов осуществляли согласно размерам, структурным особенностям и расположению гранул в цитоплазме [2, с. 37]. Морфометрические исследования проводили с использованием программного обеспечения «Видеотест-Морфология». На электроннограммах определяли площадь профильного поля клеток, ядер, ядрышек, гетерохроматина, митохондрий, гранул, вакуолей.

Результаты и обсуждение

Применение α-токоферола при свинцовой интоксикации способствует существенно меньшему повреждению как паренхимы, так и структур сосудистого русла передней доли гипофиза. В клетках увеличивается площадь гранул, снижается вакуолизация цитоплазмы (рис. 1) по сравнению с интоксикацией свинца без применения корректоров.

В сосудах микроциркуляторного русла наблюдается умеренное расширение просвета, утолщение и разрыхление базальной мембраны гемокапилляров (рис. 2), гидропические изменения эндотелиоцитов, явления стаза.

Рисунок. 1. Передняя доля гипофиза мыши на 30-е сутки интоксикации при одновременном введении α-токоферола. В клетках увеличивается площадь гранул (Гр), снижается вакуолизация (В) цитоплазмы. В сосудах сохраняется сладж эритроцитов (Эр). Полутонкий срез. Окраска толуидиновым синим. Ув. 1050

Рисунок 2. Ультраструктура гемокапилляра аденогипофиза на 30-е сутки интоксикации при одновременном введении α-токоферола. Утолщение и разрыхление базальной мембраны (стрелки). ТЭМ. Ув. 8000

Для аденоцитов характерна различная степень поражения. Наилучшая сохранность ультраструктуры выявлена в соматотропоцитах. Клетки располагаются группами, контуры их четкие. Ядра крупные, округлые, имеют неглубокие инвагинации. Число ядрышек варьирует от 2-х до 4-х, они обычно прилежат к кариолемме. В темных клетках число и величина ядрышек, площадь гетерохроматина больше, чем в светлых клетках (рис. 3). Перинуклеарное пространство соматотропоцитов довольно узкое, содержит много пор, в ряде участков неравномерно расширено и продолжается в цистерны ЭПС, окружающие ядро. Степень вакуолизации цитоплазмы в 1,8 раз больше, чем в контроле, но в 1,5 раза меньше, чем при интоксикации свинцом. Гормонсодержащие гранулы выявляются в значительном числе, имеют типичное строение, по площади существенно не отличаются от данных контроля.

Рисунок 3. Ультраструктура светлого (Сс) и темного (Ст) соматотропоцитов на 30-е сутки интоксикации, корригированной α-токоферолом. В темных клетках число и величина ядрышек (Яд), площадь гетерохроматина (Гх) больше, чем в светлых. Ядра (Я) имеют инвагинации. Гранул (Гр) и митохондрий (М) много. ТЭМ. Ув. 8000

Наиболее выраженные изменения отмечены среди гонадотропоцитов и тиротропоцитов. Гидропические изменения гонадотропоцитов сопровождаются просветлением и набуханием ядер с небольшими инвагинациями кариолеммы. Площадь ядрышек в 1,65 раза меньше, чем в гонадотропоцитах контрольных животных, но в 1,5 раза больше, чем при свинцовой интоксикации без коррекции.

В цитоплазме гонадотропоцитов выражены дистрофические изменения. Митохондрии набухают, приобретая пузырьковидный вид. В основной части митохондрий кристы сохраняются фрагментарно. Степень вакуолизации цитоплазмы в различных гонадотропоцитах варьирует от умеренной до значительной. В ряде клеток обнаруживаются довольно крупные неправильной формы сливные вакуоли. Гормонсодержащие гранулы сосредоточены по периферии клеток, а также в сохранных участках цитоплазмы между органеллами.

Ядра тиротропоцитов увеличиваются несколько меньше, просветляются, в ряде клеток сохраняются неглубокие инвагинации кариолеммы. Площадь их поперечного сечения в 1,9 раза больше, чем при интоксикации. Характерно приближение ядрышек к кариолемме (рис. 4). Гетерохроматин, имея меньшую электронную плотность, чем в контроле, выявляется как мелкие дисперсно расположенные кариосомы.

Цитоплазма тиротропоцитов просветлена и общее содержание органелл в ней уменьшено по сравнению с контролем. В диктиосомах расширены все структурные компоненты, встречаются внутрицистернальные гранулы. Митохондрии подвергаются значительному набуханию, их кристы разрушаются, а одиночные митохондрии разрываются. По сравнению с данными контроля общая площадь сечения митохондрий существенно не изменяется в результате их набухания. Гормонсодержащие гранулы, сохраняя типичное строение и расположение, снижаются в 1,53 раза по сравнению с данными контроля, но их площадь возрастает в 2 раза по сравнению с данными при интоксикации свинцом без коррекции.

Рисунок 4. Ультраструктура тиротропоцитов при интоксикации свинцом в течение 30 суток и одновременном введении α-токоферола. Ядрышки (Яд) прилежат к кариолемме, миитохондрии (М) подвергаются значительному набуханию, гранулы (Гр) сохраняют типичное строение и расположение вдоль плазмолеммы, встречаются внутрицистернальные гранулы (стрелка). ТЭМ. Ув. 6000

Несмотря на лучшую сохранность структур ядра и цитоплазмы тиротропоцитов при корригировании α-токоферолом, в них обнаруживается значительная вакуолизация цитоплазмы (в 6,2 раза больше, чем в контроле). Цитоплазма содержит ограниченные мембранами неправильной формы вакуоли, содержащие гранулы гормона.

Выводы.

Введение α-токоферола при свинцовой интоксикации способствует меньшему повреждению как паренхимы, так и структур сосудистого русла.
В клетках увеличивается площадь гранул, снижается вакуолизация цитоплазмы, но сохраняется различная степень дистрофических изменений в разных аденоцитах, так как α-токоферол не оказывает избирательности в реализации своего защитного действия.

Список литературы:

1. Большакова О.В. Морфометрия аденогипофиза при интоксикации свинцом и коррекции // Российский медико-биологический вестник. – 2016. – № 2. – С. 23–24.
2. Гордиенко В.М., Козырицкий В.Г. Ультраструктура желез эндокринной системы. – К.: Здоров'я, 1978. – 287 с.
3. Каширина Н.К., Рогозина О.В. Ультраструктурный анализ гонадотропоцитов аденогипофиза в условиях окружающей среды, при хронической свинцовой интоксикации и корригировании ее влияния токоферо-лом // Таврический медико-биологический вестник. – 2006. – Т. 9, № 3. – С. 78–82.
4. Лойта А.О. Общая токсикология. – СПб: ЭЛБИ–СПб, 2006. – 224 с.
5. Azzi A., Stocker А.Vitamin E: non-antioxidant roles // Prog. Lipid Res. – 2000. – Vol. 39, № 3. – P. 231–255.
6. Herrera E., Barbas С. Vitamin E: action, metabolism and perspectives // J. Physiol. Biochem. – 2001. – Vol. 57, № 2. – P. 43–56.
7. Nortje C.J. Endocrine mechanism toxicity in the developing rat chronically exposed to dietary lead // Front. Neu-roendocrinology. – 2001. – Vol. 56, № 11. – Р. 502–514

References:

1. Bolshakova O.V. Morphometry of adenohypophysis under lead intoxication and correction. Rossijskij medico-biologicheskij vestnik [Russian Medical and Biological Bulletin], 2016, № 2, pp. 23–24. (In Russian).

2. Gordienko V.M., Kozyritskiy V.G. The ultrastructure of the glands of the endocrine system. Kiev, Zdorov'ia Publ., 1978. 287 p. (In Russian).
3. Kashirina N.K., Rogozina O.V. Ultrastructural analysis gonadotrophs of adenohypophysis under the normal environmental condition, chronic lead intoxication and effect correction by tocopherol. Tavricheskij medico-biologicheskij vestnik [Tauride Medical and Biological Bulletin], 2006, Vol. 9, № 3, pp. 78–82. (In Russian).
4. Loita A.O. General Toxicology. St. Petersburg, ELBI–SPb Publ., 2006. 224 p. (In Russian).
5. Azzi A., Stocker А. Vitamin E: non-antioxidant roles. Prog. Lipid Res. 2000, Vol. 39, № 3, P. 231–255.
6. Herrera E., Barbas С. Vitamin E: action, metabolism and perspectives. J. Physiol. Biochem. 2001, Vol. 57, № 2, P. 43–56.
7. Nortje C.J. Endocrine mechanism toxicity in the developing rat chronically exposed to dietary lead. Front. Neu-roendocrinology. 2001, Vol. 56, 11, Р. 502–514.

Информация об авторах