УДК 574.24:57.085.11:001.891.53

МОРФОЛОГІЧНІ ЗМІНИ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ПОТОМСТВА ПЕРШОГО ПОКОЛІННЯ БІЛИХ ЩУРІВ ЗА УМОВ ДІЇ ЗАБРУДНЮВАЧІВ ПРОМИСЛОВОГО РЕГІОНУ

А.В. Харламова, С.П. Луговський, В.Ф. Богоявленська

Український НДІ промислової медицини м. Кривий Ріг

Останнім часом доведена нейротоксичність багатьох груп антропогенних ксенобіотиків [1, 2]. Ці ксенобіотики впливають не тільки безпосередньо на організм людини, а і здатні проходити через плацентарний бар'єр і впливати на потомство в процесі онтогенезу.

Нами досліджені особливості гістоморфологічної структури головного мозку білих щурів, на яких під час ембріонального розвитку діяли комплексом забруднювачів гірничодобувного та металургійного промислового регіону.

Об'єктом досліджень були нелінійні першороділі щури-самки віком 2,5–3 міс, плоди, вилучені на 20-у добу вагітності, та народжене своєчасно по-томство першого покоління віком 14 діб. На потомство піддослідної групи з першої по 20-у добу вагітності опосередковано (через організм матері) діяли газовою сумішшю антропогенних забруднювачів регіону. Затравку тварин проводили в камері об'ємом 40 л, швидкість подачі газів 0,5 л/хв. Концентрацію шкідливих речовин у камері визначали на середньому рівні 2,9 (6,8–0,54) мг/м³ для NO₂; та 9,0 (20,6–1,8) мг/м³ для СО.

Для гістоморфологічних досліджень шматочки мозку після фіксації частково обезводнювали в спиртах і швидко поміщали в парафін та виготовляли парафінові зрізи. Другу частину фіксованих шматочків заморожували вуглекислотою і виготовлювали заморожені зрізи.

Окрім загального фарбування парафінових зрізів гематоксиліном і еозином, застосовували активне фарбування за методом Нісля для візуальної оцінки стану нервових тканин [3]. Заморожені зрізи імпрегнували по Снєсареву для виявлення ретикулінової тканини мозку та фарбували за методом Снєсарева для виявлення волокнистої, астроцитарної глії та гліальних волокон [4]. Крім цього, заморожені зрізи фарбували за методом Більшовського для виявлення осевих циліндрів нервових волокон та внутрішньоклітинних нейрофібрил [4].

Патогістологічні дослідження мозку контрольних та піддослідних тварин проводили на серії фронтальних зрізів мозку, який фіксували переважно в нейтральному 10 % формаліні і частково в етиловому спирті.

Для гістологічного дослідження були використані вирізані шматочки із слідуючих ділянок мозку: лобна доля кори (поле 9–10–44–45), скронева частка мозку (поле 21–22), прецентральна частина кори мозку (поле 1–6), тім'яна частка кори (поле 39–40), потилична частка кори мозку (поле 17–18), зоровий пагорб, підкоркові вузли (бліда куля та смугасте тіло), гіпоталамічна область, мозочок та продовгуватий мозок.

Частину шматочків мозку, яка була фіксована формаліном, поміщали в желатин і готували заморожені желатинові зрізи, які фарбували за методом Мійолави в модифікації Александровської для виявлення мезенхімальної глії. При мікроскопічному дослідженні препаратів визначали окремі шари кори за цитоархітекторними ознаками Інституту мозку РАМН. В гіпоталамічній частині мозку вивчали слідуючи ядра: супраоптичні та паравентрикулярні, в продовгуватому мозку — стан мозкової речовини області дна ІV шлуночка.

Гістоморфологічна структура головного мозку 20-денних плодів щурів контрольної та піддослідної груп має ідентичну гістотопографічну картину. На фронтальних гістологічних зрізах головного мозку щурів обох груп спостерігаються сформовані структури, кора мозку без чіткого диференціювання на верстви, добре сформовані підкоркові структури (зоровий бугор, бліда куля, ядра черепно-мозкових нервів, тощо), мозочок, в якому добре визначаються клітини зернистого шару і клітини Пуркін'є, а також мозкові оболонки та структури ліквородинамічних шляхів.

При гістологічному дослідженні мозку 20-денних плодів контрольної та піддослідної груп спостерігались явища перицелюлярного та периваскулярного набряку мозку. В корі виявлялись окремі клітини округлої форми зі світлою вакуолізованою цитоплазмою та ектопією ядра. В цитоплазмі окремих нейронів кори мозку спостерігались явища часткового тигролізу речовини Нісля. В кровоносних судинах речовини мозку та мозкових оболонок часто зустрічались явища стазу крові та венозного повнокрів'я. Слід зауважити, що морфологічний стан клітинних елементів мозку плодів (нейронів та нейроглії) важко оцінювати через активно протікаючи відновні процеси, які мають місце в ембріональній тканині, про що свідчить виразлива цитоплазматична реакція на рибонуклеїнові протеїни (РНП) в нейронах та гліальних клітинах речовини мозку при проведенні гістохімічної реакції на нуклеопротеїни (НП) за методом Браше. При імпрегнації ретикулінової тканини мозку азотнокислим сріблом за методом Снєсарєва у піддослідних тварин на відміну від контрольних виявлялись поодинокі або цілі пучки аргірофільних волокон з явищами набряку, потовщення, а інколи їх фрагментації.

Таким чином, в речовині мозку 20-денних плодів щурів контрольної та піддослідної групи спостерігались морфологічні зміни, які можна розцінювати як неспецифічні, що виникають, можливо, внаслідок тканинної гіпоксії плодів, яка має місце в період наркотизації та забою тварин. Однак наявність морфологічних змін в ретикулярній тканині мозку ембріонів піддослідної групи та більш виражені, ніж в контролі, морфологічні зміни в нейронах кори мозку, які можна охарактеризувати як гіпоксичні, свідчать про наявність патогенної дії факторів навколишнього середовища, що використовувались в експерименті, на ембріональний розвиток мозку плодів.

У 14-денних новонароджених щурят гістотопографічна картина головного мозку відповідає строку розвитку тварин. Кора мозку має чітке диференціювання по кожному шару, а в підкоркових структурах мозку чітко визначаються структури блідого шару, таламогіпоталамічної області, ядра черепно-мозкових нервів, тощо. В мозочку визначаються окремі клітини Пуркін'є, молекулярний та зернистий шар клітин. При гістологічному дослідженні в речовині мозку щурят піддослідної групи, на відміну від контрольної, спостерігались виражені явища у вигляді перицеллюлярного та периваскулярного набряку мозку, а також криброзності нервової тканини. В тканині мозку піддослідних тварин спостерігались також явища тінкторіальної ацидофілії окремих ділянок тім'яної частки мозку, скроневої долі та стволу мозку у вигляді зон просвітлення внаслідок втрати здатності тканини мозку сприймати основні барвники. Часто в білій речовині в підкоркових зонах головного мозку спостерігались гліальноклітинні проліферати діаметром 0,2–0,5 мм. В потиличній зоні головного мозку піддослідних щурят, іноді по периферії кровоносних судин, переважно вен, зустрічались поодинокі, а іноді і багаточисельні скупчення сидерофагів, цитоплазма яких була щільно заповнена бурим пігментом гемосидерином. В сполучній тканині оболонок мозку по периферії венозних синусів та вен часто спостерігались скупчення тканинних базофілів, цитоплазма яких була щільно заповнена гранулами, що мали метахроматичний характер забарвлення при фарбуванні препаратів толуідиновим синім за методом Нісля.

Серед нейронів ІІІ–ІV шару кори головного мозку піддослідних щурів переважно виявлялись клітини з світлою цитоплазмою та округлим ядром з просвітленою нуклеоплазмою, в яких тигроїдна речовина Нісля розташовувалась переважно по периферії ядерної оболонки. Іноді спостерігались нейрони з ва-куолізованою цитоплазмою і концентрично розташованим ядром. При цьому в корі та підкоркових вузлах таламо-гіпоталамічної частки мозку зустрічались поодинокі нейрони зі зморщеною базофільною цитоплазмою та окремі клітини з мутною і місцями зернистою цитоплазмою. В деяких нейронах, у яких спостерігався набряк окремих аксонів, в цитоплазмі виявлялись явища хроматолізу.

Вакуолізація цитоплазми та мутний її набряк має початковий зворотній характер і є звичайним проявом ранньої неспецифічної реакції на різні подразники, в тому числі і зовнішні пошкоджуючі впливи. Зміни, як правило, проходять в колоїдній і молекулярній структурах клітин і відповідають її функціональному стану, який при більш глибокому порушенні може перейти в картину незворотнього пошкодження.

При використанні методик імпрегнації тканини мозку аміачним азотнокислим сріблом за методом Міягави-Александровської та Більшовського в мозку добре виявляються клітини нейроглії. Особливо звертає на себе увагу проліферація протоплазматичних астроцитів, що розташовані біля кровоносних судин і окремими своїми відростками контактують з судинною стінкою. Особливо цей факт має місце в мозку піддослідних тварин на відміну від контрольних і свідчить про деякі функціональні трофічні зміни. Окрім цього, в мозку піддослідних щурят іноді спостерігався набряк олігодендроглії та гіперплазія мікрогліальних клітин, яка проявлялась у вигляді появи "зірок розмноження".

При імпрегнації ретикулінової тканини мозку азотнокислим сріблом за методом Снєсарєва у піддослідних тварин, на відміну від контрольних, спостерігались осередки дезорієнтації та дезорганізації аргірофільних волокон, а також їх частковий набряк. На деяких окремих волокнах виявлялись зони варікозного потовщення.

Таким чином, у піддослідних 14-денних щурів, на відміну від контрольних, виявлялись різні морфологічні зміни в тканині мозку, як з боку нейронів кори та підкоркових структур, так і з боку нейроглії та ретикулиновоі тканини мозку. Ці зміни в більшості випадків мають функціональний, зворотний характер і носять риси адаптивних.

Проведені дослідження дозволили встановити, що комплекс антропогенних забруднювачів регіону, які впливають під час ембріогенезу, викликає порушення розвитку деяких систем та органів, які проявляються у вигляді функціональних відхилень у потомства.

Література
1. Зербіно Д.Д. Екологічна патологія та екологічна нозологія один з пріоритетних напрямків у медицині // Журн. АМН України. —1995. —Т. 1, N 2. —С. 323–328.
2. Faust Devid, Brown James. Moderately elevated Blood Lead Levels Effect on neuropsychologic Functioning in Children //Pediatrics. —1987. —V. 80, N 5. —Р. 623–629.
3. Инструкция по унификации гистологических и гистохимических методов исследования биопсийного и секционного материала // Автандилов Г.Г., Казанцев И.А., Круглова И.С.: М., 1976. —52 с.
4. Микроскопическая техника: Руководство / Под ред. Д.С. Саркисова, Ю.Л. Перогова. —М.: Медицина, 1969. —652 с.