Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,674

ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ХЛОРИДОМ АЛЮМИНИЯ

Мартынова М.О. 1 Козырев К.М. 1 Цориева З.А. 1
1 ГБОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия» Минздрава России
Проведен патоморфологический и морфометрический анализ особенностей изменения внутренних органов при экспериментальной затравке крыс хлоридом алюминия. В эксперименте использовали крыс-самцов линии Вистар, которых разделили на 3 группы. Первая группа – интактные. Вторая группа – животные, получавшие 4,24 г ALCl3 в пересчете на металл. Третья группа – 2,12 г. ALCl3 в пересчете на металл. Во второй группе после однократного введения металла погибли все животные. При изучении внутренних органов отличительными особенностями явились коррозивное поражение желудка, множественные очаги кровоизлияний в почках с признаками некротического нефроза, полнокровием печени. В третьей группе после первого введения металла погибло 50 % животных, остальные были выведены из эксперимента спустя неделю после интрагастрального зондирования. Микроскопическая картина внутренних органов отличалась более выраженными изменениями, чем во второй группе, при стереотипности макроскопической картины. В паренхиме почек отмечалось достоверное увеличение площади клубочка с достоверным адекватным увеличением мальпигиева тельца. В проксимальных и дистальных канальцах отмечалось достоверное увеличение высоты эпителия, уменьшение просвета канальцев с признаками некроза и содержанием гомогенных белковых маcс в их просветах. Наряду с этим наблюдалось утолщение слизистого слоя желудка с признаками некротического гастрита.
экспериментальное исследование
хлорид алюминия
токсичность
морфология
1. Кудрин А.В., Скальный В.К., Жаворонков А.А. Иммунофармакология микроэлементов. – М.: Медицина, 2000. – С. 537.
2. Сынзыныс Б.И., Шарецкий А.Н., Харламова О.В. Иммунотоксичность хлористого алюминия // Гигиена и санитария. – 2004. – № 4.– С. 70–72.
3. Куценко С.А. Перикариальная токсическая нейронопатия // Основы токсикологии. – СПб., 2002. – С. 419.
4. Buraimoh A.A., Ojo S.A., Hambolu J.O., Adebisi S.S. Effects of Aluminium Chlorideon Anxiety-Related Behaviour // AmericanJournal of Neuroscience. – 2011. – № 2 (2). –P. 65–69.
5. Crisponia G., Nurchia V.M., Bertolasib V., Remellib M., Faa G. Chelating agents for human diseases related to aluminium overload // Coordination Chemistry Reviews. – 2012. – P. 89–104.
6. Farina M., Rotta L.N., Soares F.A., Jardim F., Jacques R., Souzaand D.O., Rocha J. B. Effects of aluminum sulfate on erythropoiesis in rats // Toxicology. – 2005. – № 209(1). – P. 29–37.
7. Lopez F.F., Cabrera C., Lorenzo M.L. Aluminum content of drinking waters, fruit juices and soft drinks: Contribution to dietary intake // Health Stream. – 2002. – № 28 – P. 11.
8. Yokel R.A. The toxicology of aluminum in the brain: a review // Neurotoxicol. – 2000. – Vol.5, № 21. – P. 813–828.

Хотя алюминий и является третьим по распространенности в земной коре, тем не менее до сих пор его влияние на структурно-функциональные изменения внутренних органов мало изучено [6]. Как известно, кумуляция соединений алюминия в живом организме опосредована поступлением металла с водой, пищей, антацидами, нестероидными противовоспалительными препаратами, диализатом и другими источниками [1, 2, 7]. Алюминий по содержанию в организме относится к примесным микроэлементам, при наибольшей его концентрации в сыворотке крови, печени, легких, костях, почках, структурах оболочек нервных клеток [8]. Предполагается, что всасывание алюминия находится в зависимости от соединения, в состав которого входит металл, и пищи, находящейся в кишечнике или поступающей одновременно с ним [4, 5].

До недавнего времени алюминий считался инертным элементом, не представляющим опасности для человека [3], однако в последнее время появляется все больше сообщений о потенциальной токсичности соединений алюминия для живых организмов, в том числе для человека, что подчеркивает несомненную актуальность проблемы.

Цель исследования – морфологическое и морфометрическое исследование внутренних органов крыс при кратковременной их затравке хлоридом алюминия.

Материалы и методы исследования

В эксперименте использовали 50 крыс-самцов линии Вистар, в возрасте 3–4 месяцев, массой 150–200 г. Животные содержались на стандартном рационе в условиях свободного доступа к воде и пище при естественном световом режиме. Крысы по принципу аналогов были разделены на 3 группы. Первая группа – интактные (n = 10), которым вводили физиологический раствор. Крысы, получавшие 4,24 г (2-я группа n = 20) и 2,12 г (3-я группа n = 20) AlCl3/100 г массы тела в пересчете на металл. Данные дозировки были рассчитаны эмпирическим путем и вводились ежедневно внутрижелудочно в виде раствора. Вывод крыс из эксперимента производили путем декапитации. Морфологическому анализу подвергались сердце, печень, почки, селезенка, желудок, тонкий кишечник. Исследуемые органы фиксировали в 10 % нейтральном формалине, заливали в парафин, изготавливали срезы толщиной 5–6 мкм и окрашивали эозином и гематоксилином. Изучение и фотографирование микропрепаратов проводили на микроскопе Leica 5200 при увеличении х100, х160 и х600. Морфометрическую оценку проводили при помощи окулярной сетки. Статистическую обработку данных проводили при помощи программы Microsoft Exel 2010 с использованием t-критерия Стьюдента.

Результаты исследования и их обсуждение

В первые часы после введения крысам 4,24 г хлорида алюминия в пересчете на металл отмечалась гиподинамия, угнетение общего состояния животных, отказ от пищи и воды. Через 3 часа погибли 10 крыс, спустя сутки – оставшиеся 10 животных. Полученный материал был подвергнут макро- и микроскопическому исследованию. Макроскопически при вскрытии брюшной полости выявлены паретически раздутые петли кишечника и желудок. Преимущественно по большой кривизне желудка отмечались множественные мелкоочаговые кровоизлияния. В полостях сердца отмечалось небольшое количество посмертных сгустков. Почки на разрезе полнокровные, граница коркового и мозгового вещества несколько сглажена при неизмененной чашечно-лоханочной системе. Селезенка на разрезе темно-вишневого цвета, соскоб умеренно кровянистый.

В первой группе животных в печени микроскопически отмечалось умеренное полнокровие центральных вен и синусоидов, слабо выраженное расширение перисинусоидальных пространств. В гепатоцитах наблюдались признаки мелкокапельной жировой дистрофии и гиалиново-капельной альтерации.

В сердечной мышце диффузное капиллярное и венозное полнокровие перемежались с мелкими участками периваскулярных кровоизлияний и гемолизом эритроцитов, неравномерно выраженным отеком межуточного вещества.

В почках отмечались множественные мелкоточечные кровоизлияния с эритростазом и явлениями мелкоочагового гемолиза эритроцитов на фоне выраженного отека межуточной ткани. Отдельные группы почечных клубочков представлялись отечными с признаками незначительной гипертрофии за счет набухания мезангиальных клеток, эндотелиоцитов клубочковых капилляров и эпителия клубочковой капсулы. В большинстве случаев ядра эпителия преимущественно проксимальных канальцев находились на стадии пикноза и лизиса, по этой причине промежутки между эпителиальными клетками по границе их соприкосновения оказались расширенными. Выявлялись признаки некротического нефроза с очаговой эксфолиацией нефроцитов преимущественно проксимальных канальцев.

Изменения, обнаруженные в селезенке, в большей степени касались гемодинамических нарушений в виде неравномерного кровенаполнения органа и мелкоочаговых кровоизлияний (рис. 1).

В подслизистом слое желудка отмечалось значительное полнокровие капилляров, расширение просвета сосудов, стаз эритроцитов с обширными участками мелких очажковых кровоизлияний. Слизистая оболочка с признаками субтотальных некрозов и отторжением эпителия с ярко выраженной очаговой лимфогистиоцитарной инфильтрацией соединительнотканной стромы и парапластической субстанции. В поле зрения определяются множественные очаговые скопления измененных эпителиальных клеток с ядрами овальной формы, признаками кариопикноза и кариолизиса. В просвете концевых отделов желез выявлялось значительное количество эозинофильного вещества. В участках реактивных и деструктивных изменений наблюдалась умеренная гипертрофия подслизистого слоя желудка вследствие выраженного отёка и кровоизлияний, сопровождающаяся очаговым разволокнением тканевых структур и периваскулярной инфильтрацией мононуклеарами.

В третьей группе животных после второго введения 2,12 г хлорида алюминия в пересчете на металл отмечена гибель 50 % крыс от их общего количества, остальные животные были выведены из эксперимента после недельного зондирования. Следует отметить стереотипность макроскопических изменений в опытных группах крыс при большей выраженности микроструктурной патологии в третьей группе.

Так, гистологическое исследование сердца показало набухание кардиомиоцитов с полиморфными и гипохромными ядрами при несколько утраченной их поперечной исчерченности и очаговой деформации.

pic_31.tif

Рис. 1. Вторая группа крыс. Микропрепарат. Селезенка с признаками гемодинамических нарушений и гемолизом эритроцитов. Окраска эозином и гематоксилином, х160

Микроскопическая картина печени представлена неравномерным капиллярно-венозным полнокровием и отеком пространств Диссе. Гепатоциты находились в состоянии мелкокапельной жировой и вакуольной дистрофии, со светлой цитоплазмой и гиперхромным ядром. Ядра и цитоплазма отдельных групп клеток находились в состоянии пикноза и лизиса. В ткани печени животных, получавших недельное зондирование, обнаруживались диффузно располагающиеся полигональные клетки в виде булыжной мостовой, характерные для тяжелых дистрофических изменений. В строме органа отмечались единичные лимфогистиоцитарные элементы.

В почках – очаговые кровоизлияния, захватывающие органоспецифические и интерстициальные гистоструктуры с накоплением в них эозинофильных белковых масс (рис. 2). Полнокровие микроциркуляторного русла выражается в форме капиллярного и венозного застоя. Морфометрически почечные клубочки увеличены (таблица) за счет отека интеркапиллярного пространства и полнокровия капилляров мальпигиева тельца. В просвете клубочковой капсулы определяются бледно-розовые гомогенные белковые массы. Мезангиальные клетки отечные, приблизительно 1/10 капиллярных петель сосудистых клубочков подвергнуты фрагментации и распаду с формированием фокусных некрозов клубочка. Эпителиальные клетки проксимальных и дистальных канальцев в состоянии гидропической дистрофии, увеличены, не имеют четких границ соприкосновения между собой, базальная мембрана канальцев разрыхлена.

pic_32.tif

Рис. 2. Гомогенные массы в просвете канальцев (стрелка). Окраска эозином и гематоксилином, х160

Морфометрические показатели почечных клубочков, проксимальных и дистальных канальцев крыс, получавших 2,12 г AlCl3 в пересчете на металл (3-я группа), *(p < 0,001)

Показатель

Интактные

(n = 10)

Группа 3

(n = 20)

Площадь почечного клубочка вместе с капсулой мм2

0,015 ± 0,001

0,025 ± 0,008

Площадь сосудистого клубочка, мм2

0,06 ± 0,0002

0,013 ± 0,0005*

Площадь мочевого пространства, мм2

0,007 ± 0,0013

0,012 ± 0,0027

Площадь просвета проксимальных канальцев, мкм2

1,32 ± 0,07

0,75 ± 0,11*

Высота эпителия проксимальных канальцев, мм

0,004 ± 0,0007

0,010 ± 0,0001*

Высота эпителия дистальных канальцев, мм

0,005 ± 0,0009

0,012 ± 0,001*

Площадь просвета дистальных канальцев, мкм2

0,041 ± 0,011

0,084 ± 0,013*

Очаговые некрозы канальцевого эпителия отмечаются преимущественно в корковом слое почки. Отдельные просветы канальцев мозгового вещества заполнены эозинофильными гомогенными белковыми массами. Данные изменения подтверждаются морфометрическими показателями (таблица).

В селезенке – выраженное полнокровие, отдельные лимфоидные фолликулы в состоянии гиперплазии, ростковый центр фолликулов несколько разрежен на фоне отека трабекулярного остова и диффузного гемолиза эритроцитов.

В стенке желудка и двенадцатиперстной кишки выявлено обильное слущивание поверхностных эпителиоцитов с небольшими фокусами некрозов. Желудочные ямки незначительно уплощены. При выраженной гиперемии сосуды микроциркуляторного русла с явлениями стаза и гемолиза эритроцитов. Мышечная оболочка желудка отечная, набухшая. Кишечный эпителий дистрофически изменен: эпителиоциты гипертрофированы, цитоплазма содержит вакуоли, ядра уплощены и оттеснены на периферию клетки. В отечной строме отмечается лейкоцитарная инфильтрация. Экзокринный эпителий отечный, набухший, с большим содержанием эозинофильных гранул.

Выводы

Введение животным 4,24 г хлорида алюминия в дозировке на 100 г массы тела в пересчете на металл вызывает гибель крыс второй группы в первые же сутки эксперимента, что, возможно, объясняется терминальной дозировкой алюминия, вызывающей множественную необратимую полиорганную патологию. Введение животным 2,12 г хлорида алюминия на 100 г массы тела в пересчете на металл вызывает гибель 50 % животных, что указывает на проявление острой токсичности металла, подтвержденной ярко выраженными дистрофическими и некробиотическими изменениями внутренних органов. Литературные данные и результаты настоящих морфологических исследований могут способствовать поиску способов и эффективных методов профилактики экспериментального алюминоза.

Рецензенты:

Джиоев И.Г., д.м.н., профессор кафедры нормальной физиологии, зав. ЦНИЛ, ГБОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия» Минздрава РФ, г. Владикавказ;

Урумова Л.Т., д.м.н., доцент кафедры патологической физиологии, ГБОУ ВПО «Северо-Осетинская государственная медицинская академия» Минздрава РФ, г. Владикавказ.

Работа поступила в редакцию 12.02.2015.


Библиографическая ссылка

Мартынова М.О., Козырев К.М., Цориева З.А. ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВНУТРЕННИХ ОРГАНОВ ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ ХЛОРИДОМ АЛЮМИНИЯ // Фундаментальные исследования. – 2015. – № 1-1. – С. 99-102;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=36775 (дата обращения: 28.03.2024).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1,674