Med-Practic
Посвящается выдающемуся педагогу Григору Шагяну

События

Анонс

У нас в гостях

Aктуальная тема

Травматология и ортопедия

Исследование ультраструктурных изменений печени белых крыс при синдроме длительного раздавливания в период 4ч декомпрессии и их коррекция пролином богатым пептидом

Ключевые слова: интоксикация, синдром длительного раздавливания (СДР), пролином богатый пептид (ПБП), электронная микроскопия, декомпрессия 

Печень является центральным органом химического гомеостаза, где создается обменный и энергетический пул для метаболизма белков, жиров и углеводов. Изменение в гемостазе и периферическом кровообращении является одной из причин повреждения печени, а на фоне гепатоцеллюлярной недостаточности и нарушения белового обмена развивается выраженная иммунодепрессия [1]. Повреждение печени является широко распространенной причиной болезни и смерти людей. Этиологическую роль в развитии подобных заболеваний могут играть разнообразные стресс-факторы. Как особый вид стресс-фактора, который не является прямой причиной повреждения печени, рассматривается СДР. Последний является особым видом травматического повреждения организма со своеобразной клинической картиной развития патогенеза с высокой летальностью (до 70%). При СДР имеет место развитие иммобилизационного стресса, активатором которого являются те токсические пептиды, которые образуются в ишемизированной мышце [6]. Выброс последних в кровь в период декомпрессии приводит к общей интоксикации организма, зачастую имеющей летальный исход.

 

Целью данного исследования было выявление ультраструктурных повреждений печени крыс в период 4ч декомпрессии и возможной коррекции последних ПБП.

 

Материал и методы

 

Материалом для данной работы послужила печень белых крыс линии Wistаr. В эксперименте были использованы 9 особей массой 160-200г. Животные были разделены на 3 группы: I – контрольная (компрессия в течение 2ч), II – 4 ч декомпрессии, III – 4 ч декомпрессии + ПБП. СДР вызывался путем компрессии мягких тканей с силой раздавливания 100кг/кг массы животного в течение 2 ч. По окончании эксперимента животные были декапитированы под легким эфирным наркозом. Небольшие биоптаты печени, взятые непосредственно после декапитации, были помещены в холодный параформальдегид-глутаральдегидный фиксатор, затем в четырехокись осмия (OsO4). Дальнейшая обработка материала проводилась по стандартной методике, принятой в трансмиссионной электронной микроскопии: обезвоживание в восходящем ряду спиртов и ацетона с последующим заключением в эпоксидные смолы. Резка препарата  осуществлялась на ультратоме “Райхерт”. Полученные ультратонкие срезы были контрастированы уранил ацетатом и цитратом свинца, после чего были просмотрены под  электронным микроскопом фирмы “TESLA”.

 

Результаты и обсуждение

 

Как показало наше исследование, ультраструктурные изменения печени крыс при 2ч компрессии, 4 ч декомпрессии и после введения ПБП несут разнообразный характер. Во всех исследуемых группах наблюдается процесс агрегации эритроцитов (Эр) в синусоидах и более крупных сосудах, что указывает на выраженное замедление кровотока (рис.1).

 

 Рис.1. Процесс агрегации эритроцитов в кровеносных сосудах. Х  15 000

 

Под действием токсинов, выброшенных ишемизированной мышцей в период декомпрессии, агрегация Эр может нести необратимый характер, приводя тем самым к нарушению микроциркуляции, что в свою очередь может стать причиной развития острой гипоксии и, как следствие, ишемии печени [4,5]. При 2 ч компрессии состав органелл отличается от такового в нормальной ткани, что предположительно может быть связано с изменением метаболических процессов в клетках в ответ на воздействие стресс- факторов. Гепатоциты в основном одноядерные, иногда встречаются двуядерные клетки. Наблюдаемые ядра (Яд) округлой формы, имеет место конденсация хроматина в глыбки.  При 4ч декомпрессии в основном встречаются одноядерные гепатоциты, однако размер и форма ядер резко отличаются от таковых при 2 ч компрессии (рис.2).

 

Рис.2. Процесс набухания ядра и увеличения его размеров. Х 8000

 

Ядра крупные, овальной, реже округлой формы. Под воздействием ПБП наряду с одноядерными часто встречаются двуядерные клетки. Размеры ядер приближаются к контролю, форма ядер варьирует. Частыми наблюдениями является фрагментация ядер. Как известно, после воздействия различных препаратов на организм количество двуядерных гепатоцитов резко возрастает [12]. Однако при 2ч  компрессии мы не можем считать наличие двуядерных клеток результатом воздействия стресс-фактора, так как 2 ч компрессии является достаточно коротким промежутком времени для подобных ультраструктурных преобразований. Мы можем предположить, что редкие находки двуядерных гепатоцитов при 2 ч компрессии находятся в пределах нормы. После 4ч декомпрессии в ответ на действие токсинов, образованных в ишемизированной мышце, ядра гепатоцитов претерпевают значительные изменения в размерах. Введение ПБП поддерживает размеры ядер в пределах, близких к норме, способствуя однако образованию большого количества двуядерных клеток, при этом в некоторых клетках наблюдается процесс фрагментации ядер, что может быть запрограммированным ответом клетки на воздействие стресс-фактора. В контрольной группе эндоплазматический ретикулум претерпевает значительные изменения. Имеет место полная редукция гладкого эндоплазматического ретикулума (ГЭР) и частичная редукция шероховатого эндоплазматического ретикулума (ШЭР). Целостные сети ШЭР практически не наблюдаются, хотя иногда встречаются участки сети ШЭР, контактирующие с ядром. Отдельные трубочки ШЭР расширены и расположены в пространстве между митохондриями. В ряде случаев наблюдается процесс везикуляции ШЭР. При 4ч декомпрессии состояние эндоплазматического ретикулума резко отличается от такового в контрольной группе, так же как и в контрольной группе ГЭР не наблюдается. Однако ШЭР находится в процессе фрагментации и везикуляции. Фрагменты последнего местами оплетают  митохондрии (Мх) (рис.3, 4).

 

Рис.3. Процесс формирования мегамитохондрий (ММ), фрагментации ШЭР и его везикуляции.   Х 30 000

 

 

Рис.4. Процесс редукции крист в набухших Мх, везикуляции ШЭР.   Х 60 000 

  

Таким образом, в период интоксикации одним из первых страдает ШЭР. Полное отсутствие сетей ШЭР свидетельствует о нарушении соответствующих метаболических процессов, за которые данные структуры отвечают. В группе с инъекцией ПБП картина наблюдений резко отличается от группы с декомпрессией. Несмотря на то, что ГЭР не встречается, наблюдается улучшение структуры ШЭР. Последний представлен длинными трубочками, оплетающими Мх, с редкими участками фрагментации (рис.5).

 

Таким образом, можно предположить, что стресс, развивающийся при СДР, приводит к полной деструкции ГЭР без дополнительного воздействия токсинов. Тогда как на структурную целостность  ШЭР оказывают негативное влияние токсины, выброшенные ишемизированной мышцей в кровь в период декомпрессии. Введение ПБП оказывает стабилизирующее действие, не позволяя токсинам разрушать структурную целостность ШЭР, тем самым обеспечивая нормальное функционирование последнего. В печени животных контрольной группы Мх представлены группами, иногда цепочками, в которых органеллы плотно контактируют друг с другом, однако изредка встречаются набухшие органеллы. Кристы представлены как в форме трубочек, так и  пчелиных сот. При 4ч декомпрессии картина наблюдений существенно отличается от таковых в контрольной группе. Наблюдается

Рис.5. Сети ШЭР, оплетающие Мх. Х 60 000

 

вариация размеров и форм Мх. Последние представлены группами с фрагментами трубочек ШЭР между ними, выражено набухание Мх. Характерным для данной группы является отсутствие крист в Мх. В редких случаях наблюдается тенденция к формированию гигантских Мх. Последние, вероятно, образуются путем слияния и набухания небольших по размеру органелл. В группе с инъекцией ПБП подобные деструктивные изменения, присущие 4ч декомпрессии, не наблюдаются. Мх в основном небольших размеров, расположены группами, оплетены ШЭР (рис.6, 7). Кристы трубчатые, либо в форме пчелиных сот. Мх данной группы практически не отличаются от Мх контрольной группы. Функции Мх отражаются на их структуре и морфологии [7,9,10,11].  Мх могут легко адаптироваться к переменам энергетических потребностей путем изменения метаболизма, который сопровождается изменениями внутренней мембраны. Морфология Мх в основном трубчатая и зачастую зависит от деления и слияния [8]. Сохранность точной морфологии Мх является необходимым условием для нормального функционирования клеток [2]. При увеличении митохондриального деления и слияния имеет место дезорганизация внутренней мембраны Мх, которая формирует кристы в форме трубочек либо пчелиных сот. Вариации в архитектуре крист могут быть объяснены различными метаболическими состояниями органелл [3]. 

 

Рис.6. Группа Мх, оплетенная ШЭР. Х 24 000

 

Рис.7. Сети ШЭР, контактирующие с ядром и Мх. Х 24 000

  

Таким образом, разнообразие в архитектуре крист как в контрольной группе, так и в группе с ПБП свидетельствует о наличии адаптационных процессов Мх к изменяющимся энергопотребностям клеток. Тогда как при интоксикации в период декомпрессии Мх, теряя структурную целостность внутренней мембраны, практически лишена способности к адаптации, тем самым выпадая из энергообразующей функции клеток. 

 

Как показало наше исследование, введение ПБП на фоне СДР препятствует развитию токсического поражения печени, резко выраженному при четырехчасовой декомпрессии.

 

Литература

 

  1. Григорян Р.А. О патогенезе синдрома длительного сдавливания мягких тканей. Материалы международного симпозиума “ Медицинские аспекты последствий землетрясения в Армении”, 1998, Ереван, с. 118.
  2. Chen H., Chan D.C. Hum. Mol. Genet., 2005;14: R283-R289.(PubMed)
  3. George B. John, Yonglei Shang, Li Li, Christian Renken, et al. Bennett, AND Jiping ZhaThe Mitochondrial Inner Membrane Protein Mitofilin Controls Cristae Morphology, Mol. Biol. Cell., 2005 March; 16(3): 1543-1554.
  4. Ismailov R.M., Shevchuk N.A., Khusanov H. Mathematical model describing erythrocyte sedimentation rate. Implications for blood viscosity changes in traumatic shock and crush syndrome, Biomed. Eng. Online, 2005, 4, 1, p. 24.
  5. Lameire N.H., De Vrise A.S., Vanholder R. Prevention and nondialytic treatment of acute renal failure, Curr. Opin. Crit. Care, 2003, 9, 6, p.481-490.
  6. Rawlins M., Gullichsen E., Kuttila K., Peltala O., Niinikoski J.  Central hemodynamic changes in experimental muscle crush injury in pigs, Europ. Surg. Res., 1999, 31, 5, p.9-18.
  7. Riva A., Tandler B., Loffredo F., Vazquez E., Hoppel C. Am. J. Physiol., 2005; 289: H868-H872.
  8. Sesaki H., Jensen R. E. J. Cell Biol., 1999; 147: 699-706. (PubMed)
  9. Skulachev V. P. Trends Biochem. Sci., 2001; 26: 23-29.(PubMed)
  10. Yoon Y. Cell Biochem. Biophys., 2004; 41: 193-144. (PubMed)
  11. Yoon Y. Sci. STKE. 2005; 2005(280): 18. (PubMed) 
  12. Zhirnova A.A., Ryzhavskii B.Ia., Vasil’eva E.V.  Morphometric analysis of changes in hepatocytes of the rabbit liver in experimental hypercholesterolemia and their reversibility,  Biull. Eksp. Biol. Med., 1986 May; 101(5): 628-31.
  

Автор. Г.Р. Карапетян, Н.С. Кукуртчян, Г.А. Геворкян Институт биохимии им. Г.Х.Бунятяна НАН РА 0014, Ереван, ул. П. Севака, 5/1УДК 611.36
Источник. Медицинская наука Армении 1.2009
Информация. med-practic.com
Авторские права на статью (при отметке другого источника - электронной версии) принадлежат сайту www.med-practic.com
Share |

Вопросы, ответы, комментарии

Читайте также

Результаты изучения эффективности Transfer Factor (ТФ) в лечении больных остеомиелитом

ВВЕДЕНИЕ

Многолетний опыт изучения проблемы хронического остеомиелита, как одной из длительнотекущих тяжелых инфекций, свидетельствует о ведущей роли  реакций свободнорадикального и перекисного окисления липидов и белков...

Рандомизированное, плацебо-контролируемое, двойное слепое, проспективное клиническое исследование силиконового геля, применяемого для профилактики образования гипертрофических рубцов после срединной стернотомии

Обоснование: У азиатов, перенесших срединную стернотомию, часто образуются гипертрофические рубцы. Данные об эффективности профилактического применения силиконового геля могут повлиять на решение хирургов и пациентов о его использовании в послеоперационном периоде...

Хирургия Пластическая хирургия
Международные рекомендации по ведению пациентов с патологическими рубцами

Сбор данных

Систематический поиск исследований производился в базах данных MEDLINE и EMBASE (за период с 1996 по 2001 г.) с использованием ключевых слов «лечение руб цов», «хирургическое вмешательство», «покрытие си ликоновым гелем»...

Хирургия Пластическая хирургия
Биологические эффекты силиконового геля

С тех пор, как силиконовые покрытия были впервые использованы для лечения гипертрофических и келоидных рубцов, они подтвердили свою эффективность и безопасность1,2. В зависимости от дизайна проводимого исследования, нанесение...

Хирургия Методы лечения Пластическая хирургия
Коррекция патологической антеторсии и шеечно-диафизарного угла бедренной кости в лечении остаточной дисплазии тазобедренного сустава

Ключевые слова: дисплазия тазобедренного сустава, остеотомия бедра

Введение. Как известно, при четкой организации раннего выявления врожденного вывиха бедра (ВВБ) и начала его лечения в родильном доме почти полностью отпадает необходимость хирургического лечения...

Медицинский Вестник Эребуни 3.2012 (51)
Преимущество и недостатки лечения врожденного вывиха бедра в стременах Павлика

Ключевые слова: врожденный вывих бедра, лечение, стремена Павлика

Введение. Врожденный вывих бедра (ВВБ) относится к наиболее распространенной и тяжелой патологии опорно-двигательной системы у детей, лечение которой представляет сложную задачу современной ортопедии...

Медицинский Вестник Эребуни 3.2012 (51)
Дифференциальная тактика выбора метода оперативного лечения диспластического коксартроза (обзор литературы)

Ключевые слова: диспластический коксартроз, метод лечения

Диспластический коксартроз, как следствие врожденного вывиха или подвывиха бедра, занимает одно из ведущих мест и составляет около 77% [3] от общей патологии тазобедренного сустава...

Обзоры Медицинский Вестник Эребуни 2.2012 (50)
Особенности клинического течения переломов мыщелок бедренной и большеберцовой костей и тактика их лечения

Ключевые слова: мыщелки, остеосинтез, диастаз, бедренная и большеберцовая кость, компрес-сионно-дистракционные аппараты...

Медицинский Вестник Эребуни 1.2012 (49)
Динамика и математическое моделирование госпитализации детей и подростков с травмами в специализированных клиниках

В современном обществе проблема детского и подросткового трав-матизма имеет важное научно-практическое значение, требующее особого внимания соответствующих государственных структур и специалистов [1,2, 3,6]...

Детские болезни Вестник Хирургии Армении им. Г.С. Тамазяна 1.2011
Перспективы диагностической и лечебной лапароскопии при тяжелых сочетанных травмах (обзор литературы)

Ключевые слова: травматизм, лапароскопия

Травматизм в современном мире приобрел гигантские масштабы и имеет тенденцию к постоянному увеличению [1-3]. По данным исследований ВОЗ, проводимых совместно с Гарвардским центром перспективных исследований...

Обзоры Медицинский Вестник Эребуни 1.2011 (45)
Ахиллопластика в детской ортопедии (обзор литературы)

Ключевые слова: ахиллопластика, конская стопа, косолапость, контрактура, детский цере-бральный паралич

Перерезка ахиллова сухожилия ахиллопластика является одной из основных компонентов операции коррекции косолапости и конской стопы у детей. Несмотря на то...

Обзоры Детские болезни Медицинский Вестник Эребуни 1.2011 (45) Пластическая хирургия
Применение холодноплазменной аблации в лечении остеоартроза коленного сустава

Проблема остеоартроза (ОА) коленных суставов (КС) является предметом пристального внимания специалистов различных областей медицины. Полиэтиологичность, многообразие клинических форм, вариантов развития, прогрессирующее течение...

Методы лечения Медицинский Вестник Эребуни 3.2010 (43)
Ревизионная артропластика тбс с использованием кадаверного бедренного аллотрансплантата и ацетабулярного компонента «octopus» (Cлучай из практики)

Проблема ревизионной артропластики с заменой одного из компонентов на фоне бурного развития эндопротезирования крупных суставов чрезвычайно актуальна в настоящее время. Работа с рубцовыми, воспаленными, а иногда – инфицированными...

Клинические случаи Медицинский Вестник Эребуни 3.2010 (43) Пластическая хирургия
Комплексный подход к тактике лечения Переломов шейки бедренной кости

 

Переломы шейки бедренной кости остаются актуальной проблемой травматологии, что обусловлено увеличением удельного веса данного типа переломов в гериатрической популяции, трудностями в выборе рационального метода лечения...

Методы лечения Медицинский Вестник Эребуни 3.2010 (43)
Опыт нцто в реконструкциях вертлужной впадины При тотальном эндопротезировании тбс

Проблема эндопротезирования тазобедренного сустава (ТБС) занимает весомое место в ортопедических реконструктивных операциях. Особенно остро стоит вопрос о надежном креплении импланта (в частности, - его вертлужного...

Медицинский Вестник Эребуни 3.2010 (43)

САМЫЕ ЧИТАЕМЫЕ СТАТЬИ