Биологические науки/8.Физиология человека и животных.

О. А. Наумова, А. Ф. Нецветаева

(студентки 3 курса, направление «Педагогическое образование», профиль «Биология», Институт Естественных и социально-экономических наук, ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный педагогический университет», Новосибирск),

к.б. н., доц. А. А. Макеев

ФГБОУ ВПО «Новосибирский государственный педагогический университет», Новосибирск)

ВЛИЯНИЕ ПРЕДНИЗОЛОНА НА СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ ОРГАНИЗАЦИЮ ПЛАСТИНКИ РОСТА ТЕЛА ПОЗВОНКА КРЫС

Клетки органов, испытывающих дефицит ферментов антиоксидантной защиты, являются «мишенями» для агрессивных свободнорадикальных соединений. Хондроциты – основные клетки пластинки роста (ПР), для которых свойственен эволюционно закрепившийся дефицит ферментов антиоксидантной защиты, обусловленный отсутствием кровеносных сосудов и пониженной оксигенацией хрящевой ткани. Указанные особенности метаболизма позволяют рассматривать хрящ в качестве мишени для продуктов свободнорадикального окисления.

Цель исследования – изучить морфофункциональное состояние пластинки роста (ПР) тела позвонка крыс в условиях длительного применения преднизолона.

Экспериментальная часть работы выполнена на самцах крыс линии Wister 2-х месячного возраста. Уход за животными, экспериментальные процедуры и выведение из эксперимента проводили в соответствии с правилами Европейской конференции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и научных целей. Крысам опытной группы (n=20) вводили преднизолон (per os) в дозе 50 мг/кг в течение 14 суток. Контролем служили интактные животные (n=20).

На 15-е сутки всех животных под эфирным наркозом выводили из эксперимента, препарировали позвоночный столб и выделяли сегменты грудного отдела позвоночника. Образцы фиксировали в 10%-м растворе нейтрального формалина, декальцинировали в насыщенном растворе трилона Б и после обезвоживания в спиртах возрастающей концентрации заливали в парафин. На санном микротоме изготавливали серийные срезы толщиной 5–7 мкм. Для изучения общей морфологической картины срезы окрашивали гематоксилином и эозином. Кислые гликозаминогликаны (ГАГ) выявляли альциановым синим по Стидмену, локализацию кальция в клетках – по Коссу. Экспрессию белков гена р-53 и вcl-2 определяли методом иммуногистохимического анализа в реакции с вторичными антителами. Интенсивность реакции на активированные кислородные метаболиты (АКМ) в образцах нативной хрящевой ткани ПР тел позвонков оценивали в реакции с нитротеразолиевым синим на криостатных срезах. Дифференциальное определение свободнорадикального оксида азота в хрящевой ткани ПР осуществляли по локализации его селективного маркера – фермента NO-синтазы на замороженных срезах.

У животных опытной группы, также как и у контрольной, идентифицируются все зоны пластинки роста. Однако имеются некоторые различия, касающиеся как толщины определенных зон, так и их морфологии. Типичным для животных этой группы является увеличение толщины слоя пролиферирующего хряща обусловленного увеличением, как количества клеток, так и их площади. Хондроциты этого слоя крупные, располагались в широких лакунах округлой формы, которые по морфологической характеристике приближались к клеткам гипертрофированного хряща. Цитоплазма клеток слабо выражена, неравномерно окрашена эозином и содержит многочисленные крупные, оптически прозрачные вакуоли. При постановке реакции на кислые ГАГ в цитоплазме клеток, территориальном и межтерриториальном матриксе альцианпозитивный материал имеет вид сливных гранул. В ряде случаев основное вещество вокруг клеток пролиферирующей зоны не имеет положительной альцианпозитивной реакции. В центральной части зоны пролиферации отмечена инвазия клеток и матрикса сосудистыми каналами, что приводит к деструкции хрящевого матрикса.

В цитоплазме клеток эндотелия кровеносных сосудов и хондробластов зоны пролиферации определялась интенсивная реакция на АКМ и NO-синтазу. Хондроциты одновременно с NO способны продуцировать супероксид-анион. Взаимодействие этих двух радикалов приводит к образованию пероксинитрита – долгоживущего и мощного медиатора повреждения тканей.

В цитоплазме хондробластов регистрировали высокое содержание кальция в ионизированной форме. Иммуногистохимически выявлялся высокий уровень экспрессии белка р53, а маркер белка bcl-2 определялся лишь в единичных клетках. Считается, что высокая внутриклеточная концентрация ионов кальция повышает чувствительность хондроцитов к действию свободнорадикального NO. Именно этим объясняется высокая гибель хондроцитов путем апоптоза и свободнорадикальное повреждение компонентов хрящевого матрикса.

Колонковые структуры по сравнению с контрольными образцами искривлены, местами сужены, а в отдельных случаях не определялись. С нашей точки зрения, регистрируемое снижение интенсивности гистохимической реакции с альциановым синим в территориальном и межтерриториальном матриксе – реакция межклеточного вещества на повреждение свободнорадикальным NO, который способен ингибировать синтез данных соединений.