Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,931

ОСОБЕНОСТИ ГИСТОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ В ТОНКОЙ КИШКЕ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ.

Бахтин А.А. 1
1 ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития, Астрахань
Изучались особенности гистохимических показателей в тонкой кишке при действии сероводородсодержащего газа Астраханского месторождения в предельно допустимой концентрации. Показано, что при моделировании неблагоприятных факторов окружающей среды в тонкой кишке отмечается перераспределение общего белка с преимущественной локализацией его в периваскулярном пространстве. Отмечено замещение нейтральных мукополисахаридов на кислые, с преобладанием последних в секретируемом продукте бокаловидных клеток. Кроме того, на поздних стадиях эксперимента в подслизистой основе было выявлено периваскулярное отложение сиаломуцина, а так же отложение последнего в стенке мелких сосудов, что свидетельствует о плазматическом пропитывании. Помимо гистохимических изменений, отмечается разволокнение соединительнотканного каркаса как собственной пластинки слизистой, так и подслизистой основы, истончение мышечной пластинки слизистой и мышечной оболочки. Данные изменения характерны для хронической прогрессирующей патологии желудочно-кишечного тракта. Таким образом, ингаляции сероводородсодержащего газа Астраханского месторождения в предельно-допустимой концентрации на протяжении 4 месяцев способны вызвать необратимые изменения в стенке тонкой кишки.
неблагоприятные факторы окружающей среды.
сероводородсодержащий газ
общий белок
нейтральные мукополисахариды
кислые мукополисахариды
тонкая кишка
1. Берлин Л.Б., Лисочкин Б.Г., Сафонов Г.И. Атлас патологической гистологии слизистой оболочки желудка и двенадцатиперстной кишки. - М. : Медицина, 1975. - 129 с.
2. Измеров Н.Ф., Саноцкий И.В., Сидоров К.К. Параметры токсикометрии промышленных ядов при однократном воздействии. - М. : Медицина, 1971. - 303 с.
3. Методы определения токсичности и опасности химических веществ (токсикометрия): акад. мед. наук СССР / под ред. И.В. Саноцкого. - М. : Медицина, 1970. - 76 с.
4. Темчура В.В. Роль растворимых факторов, продуцируемых эпителиальными клетками тонкого кишечника мыши, в регуляции гемо-, иммуно- и энтеропоэза : автореф. дис. ... канд. биол. наук. - Новосибирск, 2001. - 8 с.
5. Толстая М.В. Математическое моделирование кинетики клеточной популяции кишечного эпителия : автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук. - СПб., 2006. - 14 с.
6. Штабский Б.М. О методике определения токсичности и кумулятивности веществ в остром опыте // Гиг. труда. - 1974. - № 1. - С. 23-27.
 Введение

Эпителиальные клетки кишечника находятся в постоянном контакте с множеством чужеродных антигенов, поступающих с пищей к так называемым биологическим барьерам, основной задачей которых является поддержание гомеостаза организма. Необходимая для этого целостность эпителия обеспечивается интенсивными процессами клеточной регенерации, изучение механизмов регуляции которых относится к разряду наиболее разрабатываемых научных направлений [4]. Смена эпителия в тонкой кишке у животных на этапе половой зрелости происходит быстро. Для поддержания клеточного гомеостаза необходимо несколько условий, одно из них - это микроокружение, представленное как клеточными элементами клетки, так и неклеточными компонентами ткани [5]. К одним из таких компонентов можно отнести мукополисахариды. В кишечной стенке наиболее распространены нейтральные мукополисахариды и в меньшей степени сиаломуцины или кислые мукополисахариды .

Цель работы. Проследить динамические изменения в тонкой кишке, связанные с углеводным и белковым обменом при воздействии неблагоприятных факторов внешней среды.

Материалы и методы исследования

Экспериментальными животными стали белые беспородные крысы, самцы, массой 250-300 граммов в количестве 50 штук. Все животные были разбиты на пять групп, первая из которых контрольная и четыре - экспериментальные. Исследования проводились на животных в осенне-зимний период с целью исключения влияния сезонных ритмов. Контрольные животные помещались в затравочную камеру на тот же срок с обычным составом дыхательной смеси без примеси газа [3]. Первое выведение животных из эксперимента осуществлялось через месяц, а в дальнейшем один раз в месяц. Для изучения гистохимических изменений в стенке тонкой кишки при воздействии неблагоприятных факторов внешней среды выступал сероводородсодержащий газ Астраханского месторождения. Моделирование хронического эксперимента при ингаляции воздушно-газовой смеси проводилось согласно гигиеническим нормам к требованию выполнения и воспроизведения эксперимента (Токсикометрия химических веществ, 1986). Статические ингаляционные затравки животных осуществлялись в специальных затравочных камерах производства Московского института профзаболеваний и гигиены труда им. Эрисмана объемом 200 литров. Микроклимат в затравочной камере поддерживался в следующих пределах: температура +25 °С, относительная влажность 65%. Моделирование неблагоприятных факторов внешней среды на интактных крысах проводили при помещении их в атмосферу сероводородсодержащего газа в концентрации 3,12 +0,07 мг/м3 по сероводороду, являющемуся наиболее активным компонентом природного газа [2; 6], в течение четырех часов на протяжении пяти дней в неделю. Измерение концентрации газа в камере производилось с помощью газохроматографических трубок по сероводороду. Выявление гистохимических изменений в стенке тонкой кишки производилось с помощью следующих окрасок: окраской прочным зеленым для выявления в ткани белка, который окрашивался в зеленый цвет. Шик-реакция в сочетании с альциановым синим для обнаружения нейтральных мукополисахаридов и сиаломуцина, где первый окрашивается в розовый цвет, а сиаломуцин - в голубой; структуры, содержащие оба компонента, имели фиолетовую окраску.

Результаты исследования и их обсуждение

Окрашивание тонкой кишки контрольной группы прочным зеленым показало значительное содержание белка во всех структурах, включая эпителий, соединительную и мышечную ткани; бокаловидные клетки и нервные сплетения окрасились менее интенсивно. Наиболее интенсивная окраска наблюдалась в наружном циркулярном мышечном слое, вокруг нервных сплетений, в периваскулярных структурах, в мышечной пластинке, слизистой оболочке, а также в гранулах клеток Паннета и апикальной части ворсинки. В собственной пластинке хорошо контрастируют с общим фоном пучки волокон, заходящие в ворсинки и повторяющие ее форму. Сосуды окрашены неравномерно, их базальная мембрана имеет слабую реакцию в отличие от медии, которая имеет темно-зеленый цвет, плавно переходящий в подлежащие структуры. За счет содержания в них нейтральных мукополисахаридов основное вещество, коллагеновые волокна и мышечная ткань дают умеренно положительную реакцию. Ввиду этого стенка сосуда получает гомогенное окрашивание. Из-за неодинаковой способности накапливать гликоген интенсивность окраски в паренхиме менее однородна. Для выявления сиаломуцинов, помимо проведения классической Шик-реакции, препараты докрашивались альциановым синим. В начальной стадии секреторного цикла бокаловидные клетки имеют секрет, содержащий только нейтральные муцины. Несколько выше, на переходе с крипт на ворсинку, содержимое этих клеток приобретает темно-фиолетовый цвет, что свидетельствует о нахождении как нейтрального, так и кислого муцинов. В клетках Паннета и на боковой поверхности нижней трети ворсинок, главным образом, определяется имеющий голубую окраску сиаломуцин. Подслизистая и собственная пластинка слизистой окрашены в ярко-малиновый цвет, на фоне которого четко определяются волокна, имеющие более темный цвет. Сосуды окрашены в малиновый цвет, что говорит о преобладании в их стенке нейтральных мукополисахаридов.

Рис. 1. Распределение нейтрального муцина и сиаломуцинов в крипте тонкой кишки. Контрольная группа. Окраска Шик-реакция, альциановый синий. Ув.: об. 40, ок. 10.

Через один месяц после начала эксперимента на препаратах, окрашенных прочным зеленым, на фоне общего просветления препарата отмечалось незначительное перераспределение белка в эпителиальном пласте ворсинки, появились участки эпителия с менее интенсивной окраской в апикальной части и на боковых поверхностях ворсинки. В апикальной части энтероцитов выявлялись мелкозернистые гранулы, с более насыщенной окраской. В криптах клетки имели зернистую структуру, отчетливо определяемую на фоне просветления. Сосудистая стенка оставалась по-прежнему интенсивно окрашенной. В периваскулярном пространстве никаких изменений не выявлено. Шик-реакция в сочетании с альциановым синим через один месяц эксперимента дала большую выраженность по сравнению с прочным зеленым. На фоне структур, окрашенных в розовый цвет, что свидетельствует о содержании нейтрального муцина, появились значительные отложения сиаломуцина. Последний определялся не только в клетках Паннета и нижней трети боковой поверхности ворсинок, но и в сосудистой стенке с незначительным выходом в периваскулярное пространство в подслизистой основе и мышечной пластинке слизистой оболочки. Отмечалось перераспределение сиаломуцина и его более интенсивная окраска в клетках Паннета. Большая часть бокаловидных клеток, находящихся на разных стадиях своего секреторного цикла, характеризовалась тем, что с момента формирования они содержали в себе два типа муцина, о чем свидетельствует разная интенсивность их темно-фиолетовой окраски. Помимо изменения содержимого гранул бокаловидных клеток, увеличилось и их количество. Появились отдельные бокаловидные экзокриноциты, которые содержали в себе муцин только кислой природы. Таким образом, на протяжении первого месяца эксперимента отмечалось перераспределение белка с неравномерным уменьшением количества в эпителии и накоплением его в апикальной части клетки. Сосудистая стенка оставалась без изменений. Накопление сиаломуцина происходило преимущественно в области крипт, с преобладанием в секрете бокаловидных клеток. Накопление сиаломуцина отмечалось также в сосудистой стенке с незначительным выходом его в периваскулярное пространство.

Через два месяца после начала эксперимента на препаратах, окрашенных прочным зеленым, определялось уменьшение интенсивности окраски не только эпителиального пласта, но и в области сосудистой стенки и мышечной оболочки. На препаратах, окрашенных фуксин-сернистой кислотой, альциановым синим, в собственной пластинке слизистой оболочки определялось значительное отложение сиаломуцинов с преобладанием их в секрете бокаловидных клеток и накоплением в подслизистой и мышечном слоях. Таким образом, через два месяца эксперимента в собственной пластинке слизистой оболочки и подслизистой основе отмечалось снижение интенсивности окраски прочным зеленым сосудистой стенки и накопление сиаломуцинов, а также изменение состава секрета бокаловидных клеток с преобладанием в них кислых муцинов.

После трех месяцев хронического воздействия при окрашивании прочным зеленым кровеносные сосуды теряют свою интенсивную и однородную окраску, вокруг них определяется значительное скопление белка, окрашенного в более интенсивный зеленый цвет. Собственная пластинка слизистой становится прерывистой. Волокна, определяемые ранее в собственной пластинке слизистой, исчезают или имеют прерывистый характер. При окраске Шик-реакции, альциановым синим, отмечалось дальнейшее отложение сиаломцинов в подслизистой основе и собственной пластинке слизистой оболочки. При более детальном изучении сосудов было обнаружено накопление сиаломуцинов в сосудистой стенке с сохранением положительной Шик-реакции в интиме.

Четвертый месяц эксперимента характеризовался значительными гистохимическими изменениями показателей. Окрашивание фуксин-сернистой кислотой носит неоднородный характер. Умеренную реакцию дают только волокнистые структуры. Последние в участках, инфильтрированных клетками, теряют свою направленность и располагаются хаотично. При докрашивании альциановым синим определяется его повсеместное распространение. В бокаловидных клетках на всех стадиях жизненного цикла преобладают кислые мукополисахариды. Определяется значительное отложение сиаломуцина в периваскулярной области. Мышечная оболочка окрашена неравномерно, с одинаковым распределением как нейтральных, так и кислых мукополисахаридов. Окрашивание прочным зеленым мышечной оболочки кишечной стенки достаточно интенсивное. Последняя имеет неровные контуры и местами значительно истончена. Собственная пластинка слизистой приобретает прерывистый вид, неоднородно окрашена, волокна хаотично направлены, слабо окрашенные. Подслизистая основа и сосудистая стенка имеют также неоднородную структуру. Определяются участки периваскулярного отложения белка в виде ячеистой структуры.

Рис. 2. Замещение нейтральных мукополисахаридов на кислые. Периваскулярные отложения сиаломуцина через 4 месяца хронической интоксикации. Окраска Шик-реакция, альциановый синий. Ув.: об.40, ок.10.

Выводы

Таким образом, наиболее значимыми проявлениями эксперимента являются изменения гистохимическиой картины в тканях кишечника, что связанно, прежде всего, с общим перераспределением белка как в соединительнотканном каркасе, так и в эпителиальном пласте. Изменяется мукополисахаридный состав, замещаясь с нейтрального на кислый. Отмечается преобладание сиаломуцинов в секретируемом продукте бокаловидных клеток. Истончается мышечная пластинка слизистой и мышечная оболочка. Происходит диссоциация соединительнотканных компонентов собственной пластинки слизистой и подслизистой основы. Кроме того, накопление кислых мукополисахаридов в стенках мелких артерий, а также в периваскулярной области рассматривается как плазматическое пропитывание, которое уже было описано как характерный признак для хронических прогрессирующих заболеваний желудочно-кишечного тракта [1].

Рецензенты:

  • Сентюрова Л.Г. д.м.н., профессор, зав. кафедрой медицинской биологии и генетики ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, г. Астрахань.
  • Удочкина Л.А., д.м.н., зав. кафедрой анатомии человека ГБОУ ВПО «Астраханская государственная медицинская академия» Минздравсоцразвития России, г. Астрахань

Библиографическая ссылка

Бахтин А.А. ОСОБЕНОСТИ ГИСТОХИМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ В ТОНКОЙ КИШКЕ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ НЕБЛАГОПРИЯТНЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ. // Современные проблемы науки и образования. – 2012. – № 1.;
URL: http://science-education.ru/ru/article/view?id=5345 (дата обращения: 09.05.2021).

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 = 1.074