DOI: 10.12731/wsd-2015-8.2-2 УДК 574(045)
ВЛИЯНИЕ СВИНЦОВОЙ ИНТОКСИКАЦИИ НА РЕПРОДУКТИВНУЮ СИСТЕМУ БЕЛЫХ КРЫС
Шубина О.С., Дуденкова Н.А.
Ухудшение экологической обстановки является одним из лидирующих факторов в нарушении репродуктивной функции женщины и фактором риска для здоровья ребёнка. Среди наиболее опасных техногенных загрязнителей окружающей среды приоритетное положение занимает свинец и его производные. В тоже время до настоящего времени механизмы влияния свинца и его солей на плаценту, и развивающийся плод остаются практически не изученными. В настоящей работе установлены морфологические параметры плаценты в условиях влияния на материнский организм ацетата свинца в дозе 45 мг/кг массы тела. Показано, что свинец, вызывая деструктивные изменения гемато-плацентарного барьера, приводит к нарушениям развития половых желез потомства белых крыс в период раннего постнатального эмбриогенеза. При воздействии ацетата свинца в лабиринтном отделе плаценты (основном обменном звене между матерью и плодом) с помощью гистологических и электронно-микроскопических методов исследования установлены отек и деструкция трофобластических структур лабиринтной зоны плаценты, а также наличие областей с многочисленными осмиофильными образованиями. Установлены дистрофические изменения, а также задержка дифференцировки семенных желез и яичников в условиях интоксикации материнского организма.
Ключевые слова: плацента; гемато-плацентарный барьер; семенные железы (семенники); яичники.
THE EFFECT OF LEAD INTOXICATION ON THE REPRODUCTIVE SYSTEM OF ALBINO RATS
Shubina O.S., Dudenkova N.A.
Environmental degradation is one of the leading factors in violation of the reproductive function of women and a risk factor for the health of the child. Among the most dangerous man-made environmental pollutants priority position takes lead and its derivatives. At the same time, to date the mechanisms of the effect of lead and its salts on the placenta and the developing fetus remain virtually unexplored. In the present work the morphological parameters of the placenta under the influence of maternal body weight lead acetate at a dose of 45 mg/kg of body weight. It is shown that lead, causing destructive changes of the blood-placental barrier, leads to impaired development of the genital glands of offspring of white rats in the early postnatal period of embryogenesis. When exposed to lead acetate in the labyrinth of the Department of the placenta (mainly metabolic link between mother and fetus) using histological and electron-microscopic methods of research swelling and destruction of trophoblastic structures of the labyrinth zone of the placenta, and the presence of areas with numerous osmiofilii formations. Installed degenerative changes, and delay differentiation of the seminal glands and ovaries into the intoxication of the maternal organism.
Keywords: placenta; blood-placental barrier; seminal glands (testes); ovaries.
Введение
В настоящее время широко обсуждается вопрос о загрязнении окружающей среды свинцом и его воздействии на различные функциональные системы организма [3, 4, 6, 7, 10]. Однако многие вопросы остаются неясными, в том числе и морфофункциональные изменения плаценты при свинцовой интоксикации, приводящие к различным нарушениям в развитии плода и новорожденного [13], а также морфофункциональные нарушения семенников и яичников потомства в раннем постнатальном
онтогенезе [1, 2, 14, 19, 20]. Поэтому комплексное изучение влияния свинца на систему плацента-плод требует всестороннего анализа.
Целью работы явилось изучение влияния свинца на морфологические перестройки гемато-плацентарного барьера белых крыс, морфо-функциональные нарушения семенников и яичников их потомства в раннем постнатальном онтогенезе.
Материал и методы исследования
В модельном эксперименте участвовало 30 половозрелых белых беспородных крыс-самок весом 200-250 г. и 120 крысят на 60-е сутки пост-натального периода развития. Первую группу животных составили 10 самок с физиологической беременностью и их потомство. Вторую группу животных составили 20 самок, получавших с момента обнаружения зачатка лабиринта (8-е сутки беременности) ежедневно перорально уксуснокислый свинец в дозе 45 мг/кг массы тела (в пересчете на свинец), и их потомство. Животные забивались путем декапитации под наркозом эфира с хлороформом (1:1) с соблюдением принципов гуманности, изложенных в директивах Европейского сообщества (86/609/ЕЕС) и Хельсинкской декларации, и в соответствии с требованиями правил проведения работ с использованием экспериментальных животных.
Материалом исследования служили плацента самок белых крыс, а также половые железы их потомства.
Для электронной микроскопии кусочки плаценты фиксировали 2,5% раствором глутаральдегида на 0,1 М фосфатном буфере (рН=7,2). Дополнительную фиксацию проводили 1% раствором осмиевой кислоты на 0,2 М фосфатном буфере (рН=7,2). Заливка материала производилась в смесь эпон-аралдит. Ультратонкие срезы готовили на ультрамикротоме Ultrocut OmU-3 (фирмы Reichert). Двойное контрастирование срезов проводили уранилацетатом и цитратом свинца. Препараты исследовали в электронном микроскопе ЭМ-125.
Для микроскопического исследования кусочки семенников и яичников крысят фиксировали 10% раствором нейтрального формалина и
после обезвоживания заливали в парафин по общепринятой методике. Готовили гистологические срезы толщиной 5 мкм, окрашивали их гематоксилин-эозином [11].
Образцы тканей исследовали с помощью цифрового микроскопа Axio Imager.M2 (ZEISS, Япония) с программным обеспечением для анализа изображений AxioVision SE64 Rel. 4.8.3 и ZEN 2011.
Фотосъемку препаратов производили встроенной цифровой камерой AxioCam MRc5 (ZEISS, Япония) с последующей обработкой изображения в Abode Photoshop Elements 11.
Одним из показателей функционального состояния органа является его масса [9]. В связи с этим нами производился анализ абсолютного и относительного веса семенников и яичников у потомства белых крыс. Вес семенников и яичников определяли при помощи аналитических весов Sartorius (Германия). Наиболее чувствительным показателем, отражающим морфофункциональное состояния органа является его весовой индекс, представляющий собой отношение массы органа к массе тела, выраженное в процентах [9].
Статистическая обработка цифровых данных проводилась с помощью программ FStat и Excel. Проверка статистических гипотез осуществлялась по t-критерию Стьюдента [8].
Все наблюдаемые различия считали достоверными при уровне значимости Р<0,05.
Результаты исследования
Экзогенное воздействие свинца на репродуктивную систему организма является очень важным и актуальным аспектом в прогнозировании и предупреждении возможного его влияния на течение беременности и развитие плода и новорожденного [12, 15, 17, 18].
Белая крыса обладает близкой к человеку гемохориальной плацента-цией, что позволяет экстраполировать полученные данные на человека [5]. Особый интерес представляет лабиринт плаценты белой крысы, который аналогичен ворсинчатому хориону человека.
Полученные электронно-микроскопические данные показали, что к концу беременности белых крыс (22-е сутки) кровоток матери и плода разделен тремя слоями трофобластического эпителия. Наружный слой - цито-трофобласт представлен одним слоем клеток, на поверхности которых расположены микроворсинки. Клетки соединены между собой множеством сложных контактов. Средний слой - симпласт более электроплотный и содержит большое количество клеточных органелл и включений. Третий слой по своему строению напоминает предыдущий, с симпластом он соединен многочисленными межклеточными контактами, в том числе и ще-левидными. Часто оба слоя синцитиотрофобласта сливаются вместе. Эндотелий фетального сосуда располагается на базальной мембране (рис. 1).
Рис. 1. Фрагмент лабиринтной зоны плаценты белой крысы (гемато-плацентарный барьер - норма). 22 сутки беременности. Х 10000: ЦТ -цитотрофобласт, С - синцитиотрофобласт, Э - эндотелий, Г - гранулы гликогена.
Исследования показали, что ежедневное введение беременным самкам белых крыс уксуснокислого свинца в дозе 45 мг/кг приводит к срыву компенсаторных механизмов гемато-плацентарного барьера, которые на
микроскопическом уровне выражаются истончением цито- и синцитио-
трофобласта, вакуолизацией и просветлением цитоплазматического ма-трикса, деструкцией митохондрий, уменьшением межклеточных контактов между цито- и синцитиотрофобластическими элементами. На фоне отека и деструкции трофобластических структур лабиринтной зоны плаценты отмечено наличие областей с многочисленными осмиофильными образованиями. Особенно часто они встречаются в цитотрофобласте и выглядят как большие гранулярные пузырьки (рис. 2, 3).
Рис. 2. Фрагмент лабиринтной зоны плаценты белой крысы (свинцовая интоксикация). Отложение осмиофильных образований в цитотрофобласте (стрелка). 22 сутки беременности. Полутонкий срез, окраска толуидиновым синим. Х 300.
Учитывая, что свинец практически беспрепятственно проходит через плацентарный барьер из крови матери к плоду, можно полагать, что он токсически воздействует на будущее потомство и неблагоприятно отражается на его общем развитии [3, 16].
Рис. 3. Осмиофильные образования в мегалобластах лабиринтной зоны плаценты белой крысы (свинцовая интоксикация). 22 сутки беременности. Х 20 000: Мб -мегалобласт.
Как показали наши исследования у крысят-самцов, полученных от матерей с физиологически протекающей беременностью, основную массу семенника образуют извитые семенные канальцы, разрезанные поперек или косо (тангенциально), округлой или эллипсовидной формы. Извитые семенные канальцы отделены друг от друга тонкой оболочкой интерсти-циальной соединительной ткани. Стенка канальца представлена сперма-тогенным эпителием на разных стадиях развития. Участки интерстиция между извитыми семенными канальцами расположены равномерно. Они преимущественно треугольной формы. В центре извитого канальца имеется просвет, куда выходят образованные спермии. Даже при слабом увеличении заметно, что в разных к
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.