Структура печени при хронической интоксикации организма тетраборатом натрия

Structure of the liver in chronic intoxication of the organism with sodium tetraborate

Daniyar Zhiyengaliyev

Intern- surgeon of Marat Ospanov West Kazakhstan State Medical University, and chairman of the scientific and educational school of Academician of the Academy of Medical Sciences of the Republic of Kazakhstan T. Zh. Umbetov, Kazakhstan, Aktobe

Ainur Kumarova

Intern- surgeon of Marat Ospanov West Kazakhstan State Medical University, Kazakhsta, Aktobe

Akezhan Astrakhanov

student of Marat Ospanov West Kazakhstan State Medical University, Kazakhstan, Aktobe

Ruslan Zevreev

Intern- surgeon of Marat Ospanov West Kazakhstan State Medical University, Kazakhstan, Aktobe

Yerbol Dustanov

Intern- surgeon of Marat Ospanov West Kazakhstan State Medical University, Kazakhstan, Aktobe

Аннотация. На 30 беспородных, белых крысах-самцах изучалось воздействие тетрабората натрия на структуру печени, а также ее пост­экспериментальная репаративная регенерация. Хроническое отравление животных проводили в течении 2-х месяцев ежедневным внутрижелу­дочным введением водного раствора тетрабората натрия в дозе 150 мг/кг. Гистологические срезы окрашивались гематоксилин-эозином и по ван Гизону. После двухмесячного отравления организма тетраборатом натрия происходило снижение весового индекса печени до 36,3±2,53: (в контроле – 42,5±2,37). В эксперименте выявлялась дегенерация гепатоцитов (12,3±1‚24). Наблюдался стаз крови – заполнение кровью центральной вены, расширение синусоидных капилляров. Междольковые вены переполнены кровью, а вокруг междольковых желчных протоков выявлялись расширенные перитубулярные пространства. Происходило возрастание двуядерных клеток до 12,7±1,75 %‚ (в контроле – 5,8±0‚41 %)‚ увеличивалось количество полиплоидных клеток (4,3±0,27 %), в контроле – 2,2±0‚12 %. В постэкспериментальном периоде (7 дней, 14 дней, 30 дней и 60 суток) наблюдалось постепенное уменьшение дегенерирующих клеток, возрастание числа темных гепатоцитов, при значительном уменьшении количества двуядерных и полиплоидных гепатоцитов.

Abstract. On 30 non-native, white male rats were studied effects of sodium tetraborate on the structure of the liver and its postexperimental reparative regeneration. Chronic poisoning of animals was carried out for 2 months by daily intraperitoneal injection of an intragastric of sodium tetraborate in a dose of 150 mg/kg. Histological sections were stained with hematoxylin-eosin and by van Gieson. After two-month poisoning of the body with sodium tetraborate, the weight index of the liver decreased to 36.3 ± 2.53 (in the control – 42.5 ± 2.37). In the experiment, hepatocyte degeneration was detected (12.3 ± 1.24). Blood stasis was observed – blood filling of the central vein, expansion of sinusoidal capillaries. Interlobular veins are full of blood, and around interlobular bile ducts revealed expanded peritubular spaces. The growth of binuclear cells increased to 12.7 ± 1.75 %, (in control – 5.8 ± 0.41 %), the number of polyploid cells increased (4.3 ± 0.27 %), in control – 2.2 ± 0.12 %. Post-experimental period (7 days, 14 days, 30 days and 60 days) showed a gradual decrease in degenerating cells, an increase in the number of dark hepatocytes, with a significant decrease in the number of binuclear and polyploid hepatocytes.

Ключевые слова: тетраборат натрия; печень; двуядерные клетки; полиплоидный гепатоцит; дегенерированные гепатоциты.

Keywords: sodium tetraborate; liver; binuclear cells; polyploid hepatocyte; degenerated hepatocytes.

Вступление. Актюбинская область Республики Казахстан является биогеохимическим регионом по бору, поэтому одной из главных задач работников здравоохранения является изучение влияния химических соединений бора на организм человека и животных. Потребление человеком и животными бора менее 1,0 мг в день отрицательно сказывается на здоровье. Kabu, M. с соавторами [1] было установлено, что бура в более низких дозах не вызывает никаких гистологических изменений в почках, толстой кишке, печени и желудка. При введении высокий дозы буры наблюдали выраженный отек, воспалительная миграция клеток и образование новых сосудов.

Одним из органов – мишеней для ксенобиотиков является печень, в которой под влиянием токсических веществ развиваются выраженные нарушения структуры ткани, проявляющиеся дистрофией, расширением сосудистого русла, нарушением регенерации гепатоцитов [2]. Токси­ческие реакции реализуются через прямое повреждающее действие на клетки печени и характеризуются четко прослеживаемой зависимостью от дозы поступившего в организм веществ, а также от продолжитель­ности его воздействия. Поэтому весьма актуальным является установ­ление уровня повреждающего действия на печень токсического вещества, в том числе, в зависимости от дозы и от продолжительности действия. Любой человек в малом или большом количестве, короткое или длительное время обязательно подвергается повреждающим действиям токсических веществ и на это организм отвечает, в конечном счете, регенерацией органа.

Материалы и методы исследования. Исследование проводилось на 30 белых, беспородных крысах-самцах (10 интактные, 10 контрольные, 10 экспериментальные). Материалом исследования были кусочки печени. Экспериментальным животным в течения 2-х месяцев ежедневно внутрижелудочно в дозе 150 мг/кг (1/30 ЛД50) в физиологическом растворе вводился тетраборат натрия, в объеме 1-2 мл. Контрольным животным в те же сроки вводили внутрибрюшинно 1-2 мл физиологи­ческого раствора. Выведение животных из эксперимента осуществляли методом декапитации после 2-х месячного хронического отравления боратом металла. Все манипуляции с животными проводились на основании разрешения этического комитета Западно-Казахстанского государственного медицинского университета имени Марата Оспанова (протокол № 1 от 25 декабря 2009 года). Кусочки печени для исследования брали с самой крупной левой боковой доли. После гистологической проводки парафиновые срезы толщиной 7-8 мкм окрашивали гематоксилин эозином и по ван Гизону. При увеличении 1000 раз в гистологических срезах, подсчитывали количество двуя­дерных, полиплоидных и дегенерирующих клеток. Статистическая обработка полученных данных исследования проводилась по программе Material Vision. Анализ результатов проводился с вычислением средней арифметической, ошибки средней, критерия Стьюдента, значимыми считали различия между средними показателями при P ≤ 0.05.

Цель исследования – изучение воздействия тетрабората натрия, на морфологию печени.

Результаты исследования и обсуждение. После 2-х месячного хронического отравления тетраборатом натрия наблюдается стаз крови – заполнение кровью центральной вены, где пристеночно располагаются фибробласты, расширение синусоидальных капилляров (рис. 1а, б). Светлые гепатоциты, расположенные вокруг центральный вены, в основном, дегенерированы (рис. 1д, рис. 2в, рис. 3г) и их процентное содержание составляет 6,1±0,7 %. Наряду с этим после хронического отравления наблюдается возрастание числа двуядерных до 12,7±1,75 % (рис. 1в, рис. 2б, рис. 3в). Происходит увеличение количества поли­плоидных клеток, если в контроле они составляли 2,2±0,12 %, то в эксперименте их количество достигало 4,3±0,27 % (рис. 1 г).

Вокруг триад, расположенных в перипортальной зоне наблюдаются расширенные междольковые вены, вокруг желчных протоков выявлялись расширенные перитубулярные пространства (рис. 4).

Примечание: а - центральная вена заполненная кровью; б - расширенные синусоидные капилляры с явлениями гемостаза; в - двуядерные клетки; г - полиплоидный гепатоцит; д - дегенерированные гепатоциты. Окраска: гематоксилин-эозином. Ув.1000.

Рисунок 1. Печеночная долька крысы после 60 дневного хронического отравления тетраборатом натрия
 

Примечание: а - центральная вена; б - двуядерные клетки; в – дегенери­рованные гепатоциты. Окраска: гематоксилин-эозином. Ув.1000.

Рисунок 2. Печеночная долька крысы после 60 дневного хронического отравления тетраборатом натрия

После экспериментального двухмесячного отравления организма тетраборатом натрия относительный вес печени крысы уменьшился, со снижением весового индекса до 36,3±2,53; соответствуя 3,6 % веса животного, а у контрольного крыс был 42,5±2,37, соответствуя 4,2 % веса животного.

Примечание: а - центральная вена; б - синусоидные капилляры; в - двуя­дерные клетки; г - дегенерированные гепатоциты. Окраска: гематоксилин-эозином. Ув. 1000.

Рисунок 3. Стаз крови в синусоидных капиллярах после 60 дневного хронического отравления тетраборатом натрия

Примечание: а – междольковый желчный проток, с перитубулярным скоплением фибробластов; б -междольковая вена; в - междольковая артерия; г - дегенерированные гепатоциты; д - расширенные синусоидные капилляры со стазом крови; е – полиплоидные клетки. Окраска: гематоксилин - эозином. Ув. 1000.

Рисунок 4. Печеночная долька крысы после 60 дневного хронического отравления тетраборатом натрия. Триада в перипортальный зоне

Увеличение количества двуядерных и полиплоидных гепатоцитов указывает на степень напряжения в печеночных клетках в ответ на хроническое воздействие ксенобиотиков [3]. С другой стороны – возрастание количества двуядерных и полиплоидных клеток отражает митотическую активность органа и указывает на усиление адаптационно-приспособительных механизмов в ответ на хроническую интоксикацию.

Результатом двухмесячной интоксикации организма тетраборатом натрия является развитие воспалительного процесса печени, характери­зующегося стазом крови в центральной, междольковой венах, сину­соидальных капиллярах, деструкцией гепатоцитов, а также клеточной инфильтрацией стромы и регенерацией печеночной ткани.

Подводя итог вышеизложенному можно утверждать, что хроническая интоксикация организма тетраборатом натрия приводит к хроническому воспалительному процессу с дегенерацией гепатоцитов. В свою очередь в ответ на деструктивные процессы, осуществляется защитно-приспособительная реакция, усиление митотической активности гепатоцитов в виде увеличения числа двуядерных и полиплоидных гепатоцитов.

В целом, хроническая интоксикация приводит к уменьшению общего веса, и весового индекса печени, увеличению числа дегенерирую­щих клеток, двуядерных и полиплоидных гепатоцитов. В частности, если весовой индекс печени у контрольных животных составлял 42,5±2,37, то после эксперимента он снизился до 36,3±2,53.

Токсическое действие тетрабората натрия, приводит к деструкции клеток печени, в основном гепатоцитов, расположенных вокруг центральный вены. Если в контроле число дегенерирующих клеток составляло 0,5±0,02 %, то в эксперименте оно достигало 6,1±0,7 %.

Выводы:

1) В результате токсического действия тетрабората натрия проис­ходит дегенерация гепатоцитов. При этом дегенерации подвергаются светлые гепатоциты, расположенные вокруг центральной вены, так как эти клетки, в основном, выполняют детоксикационную функцию, за счет большого количества в их цитоплазме агранулярной эндоплазматической сети.

2) Воздействие токсического вещества приводит к воспали­тельному процессу, что сопровождается усиленной экссудацией и образованию большого количества тканевой жидкости, которая приводит к дисбалансу гемодинамики – превалировании оттока крови над притоком. Результатом последнего является стаз крови в венозных сосудах печеночной дольки (центральная вена, синусоидные капилляры).