ИЗМЕНЕНИЯ СЕКРЕТОРНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ КОРТИКОСТЕРОЦИТОВ ПУЧКОВОЙ ЗОНЫ НАДПОЧЕЧНИКОВ У КРЫС ПУБЕРТАТНОГО ВОЗРАСТА, ПОДВЕРГАВШИХСЯ ВОЗДЕЙСТВИЮ НИЗКИХ ДОЗ ДИХЛОРДИФЕНИЛТРИХЛОРЭТАНА (ДДТ) В РАЗЛИЧНЫЕ ПЕРИОДЫ ОНТОГЕНЕЗА

Аннотация:

Изучена секреторная деятельность кортикостероцитов пучковой зоны надпочечников у крыс пубертатного возраста, подвергавшихся воздействию низких доз эндокринного дисраптора дихлордифенилтрихлорэтана (ДДТ) в пренатальном и постнатальном, а также только постнатальном периоде онтогенеза. У крыс опытных групп выявлены нарушения микроциркуляции в наружной части пучковой зоны, приводящие к дистрофии и гибели клеток, а также регенерация пучковой зоны. У крыс, подвергавшихся пренатальному и постнатальному воздействию ДДТ, отмечалось компенсаторное усиление секреторной активности клеток во внутренней части пучковой зоны за счет увеличения числа митохондрий в клетках, что обусловливало повышенный уровень продукции кортикостерона. У крыс, получавших ДДТ только в постнатальном периоде, выявлена сниженная функциональная активность клеток, что указывает на более медленную активацию секреторной деятельности кортикостероцитов. Ключевые слова: надпочечник, пучковая зона, кортикостерон, эндокринные дисрапторы, ДДТ. Дихлордифенилтрихлорэтан (ДДТ) — персистирующий во всех экосистемах поллютант, относящийся к классу эндокринных дисрапторов, способных нарушать функционирование половых и щитовидной желез. Влиянию токсичных доз ДДТ на корковое вещество надпочечников было посвящено много работ, благодаря которым установлена способность некоторых его метаболитов вызывать некротические изменения в пучковой зоне, что позволило даже применять производные ДДТ в терапии аденокарцином надпочечников и синдрома Кушинга. Реагирование коркового вещества надпочечников на длительное воздействие низких доз ДДТ, не обладающих токсичным действием, изучено мало. В предыдущих работах мы показали изменения синтеза стероидов при воздействии низких доз ДДТ. Цель данного исследования — изучение секреторной деятельности кортикостероцитов пучковой зоны надпочечников крыс пубертатного возраста, подвергавшихся воздействию низких доз ДДТ в разные периоды онтогенеза. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ. Эксперимент выполнен на самцах крыс Вистар (n=36). Первую опытную группу (ДДТ Е0-Р42) составило потомство (n=12) самок, ежедневно потреблявших вместо воды раствор о,п-ДЦТ ("Sigma") в концентрации 20 мкг/л с момента ссаживания с самцами и до окончания подсосного периода у потомства, которое затем потребляло аналогичный раствор ДЦТ ad libitum до достижения пубертатного возраста. Новорожденные крысы 2-й опытной группы (ДДТ Р0-Р42) подвергались аналогичному воздействию ДДТ с начала постнатального периода (n=12). Животные контрольной группы (n=12) получали водопроводную воду. Опытных и контрольных животных выводили из эксперимента передозировкой золетила в возрасте 42 дней, что соответствует пубертатному периоду. Потребляемую дозу ДДТ рассчитывали с учетом нормативов содержания ДДТ в пищевой продукции. Среднесуточное самостоятельное потребление ДДТ самцами крыс группы ДДТ Е0-Р42 составило 2.90±0.12 мкг/кг, группы ДДТ Р0-Р42—-3.71±.15 мкг/кг, что соответствует уровню потребления ДДТ человеком с продуктами питания с учетом особенностей метаболизма этого вещества в организме крысы. Отсутствие в воде и стандартном корме для лабораторных животных ДДТ, его метаболитов и родственных хпорорганических соединений было подтверждено методом газожидкостной хроматографии. Надпочечники фиксировали в жидкости Буэна. После стандартной гистологической проводки готовили экваториальные срезы органа, которые окрашивали гематоксилином и эозином. Для электронно-микроскопического исследования надпочечники фиксировали в 2.5% растворе глутарового альдегида с постфиксацией в 1% растворе ОsО4. После стандартной проводки заливали в смесь эпона и аралдита. Ультратонкие срезы исследовали с помощью трансмиссионного микроскопа "Libra 120" ("Carl Zeiss"). Морфометрические исследования проводили с использованием программы "ImageScope" ("Leica Microsystems"). Концентрацию кортикостерона в сыворотке крови крыс определяли методом ИФА с помощью коммерческих наборов ("Cusabio"). Статистическую обработку полученных результатов проводили в программе "Statistica 7.0" ("Statsoft Inc."). Сравнение независимых групп по количественному признаку выполняли с помощью многофакторного дисперсионного анализа. Различия считали статистически значимыми при р<0.01. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ. У крыс группы ДДТ Е0-Р42 концентрация кортикостерона в сыворотке крови значительно превышала контрольные значения, в то время как у крыс группы ДДТ Р0-Р42 она была в 2 раза меньше, чем в контроле (таблица). Площадь пучковой зоны в экваториальных срезах надпочечников у крыс групп ДДТ Е0-Р42 и ДДТ Р0-Р42 не отличалась от контрольных значений (таблица). В кортикостероцитах пучковой зоны надпочечника крыс контрольной группы ядра располагались преимущественно центрально, имели круглую или овальную форму. В структуре ядра преобладал эухроматин. Матрикс цитоплазмы имел гомогенную структуру средней электронной плотности. В нем располагались множественные митохондрии округлой или овальной формы с везикулярными кристами. В среднем у половины митохондрий отмечался умеренный отек матрикса (таблица). Агранулярная эндоплазматическая сеть (ЭПС) и комплекс Гольджи были умеренно развиты. Лизосомы встречались редко. В цитоплазме присутствовали единичные липидные капли средней и высокой электронной плотности, редко контактирующие с митохондриями (рисунок, а). Кортикостероциты пучковой зоны крыс ДДТ Е0-Р42 имели меньшие по сравнению с контролем размеры (таблица). На границе клубочковой и пучковой зон отмечалось расширение капилляров, обтурация их просветов эритроцитами и очаги кровоизлияний. В этих участках кортикостероциты характеризовались более выраженным отеком матрикса митохондрий и деструкцией крист. Некоторые клетки характеризовались очень высокой электронной плотностью матрикса цитоплазмы, неровными контурами ядра и более компактным строением хроматина. Наблюдался некроз отдельных кортикостероцитов (рисунок, б). Также встречались участки репаративной регенерации пучковой зоны (рисунок, в). В этих зонах отмечалась слабая выраженность наружных клеточных мембран клеток, вследствие чего они представляли структуру, состоящую из ядер с неровными очертаниями и высоким содержанием эухроматина, структурно идентичных ядрам кортикостероцитов пучковой зоны, а также из небольших округлых митохондрий с просветленным матриксом и осмиофильных липидных капель, расположенных в рыхлой средней электронной плотности цитоплазме. В этой зоне выявлялись капилляры с формирующимися стенками, просвет которых был обтурирован эритроцитами. Типичная гистоархитектоника пучковой зоны еще не была сформирована. В более глубоких слоях пучковой зоны во многих клетках наблюдалось расширение перинукпеарного пространства, расширение канальцев агранулярной и гранулярной ЭПС, особенно в парануклеарной области, гипертрофия комплекса Гольджи (рисунок, г). Содержание липидных включений было невысоким. Митохондрии отличались более крупными размерами, их содержание в клетках было повышено (таблица). У крыс группы ДДТ Р0-Р42 кортикостероциты характеризовались меньшими размерами клеток, как и в группе ДДТ Е0-Р42 (таблица). Ядра округлой формы, с высоким содержанием эухроматина. Количество митохондрий в цитоплазме не отличалось от контроля (таблица). Митохондрии были увеличены в размерах и имели везикулярные кристы. Процент митохондрий с умеренным отеком матрикса был больше, чем в контроле (таблица). Содержание липидных включений не отличалось от контроля (таблица). Наблюдался как контакт липидных капель с митохондриями, так и слияние липидных капель. По сравнению с предыдущими группами в клетках чаще встречались небольшого размера первичные лизосомы высокой электронной плотности, контактирующие с липидными каплями, что указывает на замедление включения липидов в процессы стероидогенеза. Как и в группе ДДТ Е0-Р42, имелись очаги кровоизлияний, некроз отдельных кортикостероцитов и участки регенерации пучковой зоны. По сравнению с группой ДДТ Е0-Р42 чаще встречались кортикостероциты, имеющие цитоплазму с матриксом повышенной электронной плотности, уплотненные с неровными контурами ядра, крупные митохондрии с выраженным отеком матрикса и деструкцией крист. Способность ДДТ проникать через плацентарный барьер обусловливает возможность непосредственно влиять на секреторный процесс в зачатках надпочечников, который начинается у зародыша крысы на 11.5 сутки. Исследование показало, что развитие организма в условиях воздействия низких доз ДДТ существенно изменяет секреторную деятельность клеток пучковой зоны к пубертатному периоду. Важно отметить, что в этот период изменения продукции кортикостерона имели противоположный характер в зависимости от этапа развития особи, в которой началось воздействие ДДТ. Вторым важным наблюдением является схожесть морфологических изменений в наружной части пучковой зоны при различной активности стероидогенеза. Изменения продукции кортикостерона могут отражать выраженность как деструктивных, так и компенсаторных процессов в пучковой зоне, поскольку степень развития пучковой зоны у опытных и контрольных животных не отличалась. У крыс обеих опытных групп одинаково отмечалась регенерация участков пучковой зоны с признаками развития стероидогенной активности. Электронномикроскопическое исследование показало, что в тех участках пучковой зоны, где не выявлены нарушения микроциркуляции, эндокриноциты демонстрируют признаки повышенной функциональной активности, в том числе и синтеза белковых продуктов (наиболее вероятно, ферментов, катализирующих реакции синтеза стероидов): увеличение размеров митохондрий и числа митохондрий в цитоплазме, расширение канальцев ЭПС, увеличение размеров комплекса Гольджи. У крыс, подвергавшихся воздействию ДДТ только в постнатальном периоде, деструктивные изменения в митохондриях были более ярко выражены, что явилось причиной уменьшения их числа в клетках по сравнению с группой, подвергавшейся и пренатальному, и постнатальному воздействию ДДТ. Следовательно, увеличение численности митохондрий у крыс, подвергавшихся воздействию ДДТ и в пренатальном, и постнатальном периодах, можно рассматривать как компенсаторное изменение, обусловленное гибелью клеток в пучковой зоне и позволившее активировать синтез кортикостерона. В научной литературе имеются данные о способности митохондриального фермента кортикостероцитов 11бета-гидроксилазы метаболизировать производные ДДТ, следовательно, увеличение числа митохондрий может также оказывать и протективное действие на клетки пучковой зоны. Сопоставление ультраструктурных изменений кортикостероцитов и концентрации кортикостерона в сыворотке крови в опытных группах позволяет предположить, что нарушения секреторной деятельности, наблюдаемые у крыс, подвергавшихся воздействию ДДТ с начала постнатального периода, являются более ранними проявлениями его дисрапторного действия, а у крыс, подвергавшихся с первого дня пренатального развития — отражают развитие компенсаторных изменений, направленных на активацию секреторной деятельности в условиях продолжающегося воздействия дисраптора. Таким образом, секреторная деятельность кортикостероцитов пучковой зоны коркового вещества надпочечников крыс, развивающихся в условиях воздействия низких доз эндокринного дисраптора ДДТ, активируется на фоне необратимых деструктивных изменений пучковой зоны, связанных с нарушениями микроциркуляции. Наряду с признаками усиления синтетических процессов в агранулярной и гранулярной ЭПС активация стероидогенеза также осуществляется за счет увеличения числа митохондрий в клетках, что позволяет не только повысить синтез прегненолона в митохондриях, но и усилить процессы биологического окисления и инактивации ДДТ.

Авторы:

Издание: Бюллетень экспериментальной биологии и медицины
Год издания: 2018
Объем: 5с.
Дополнительная информация: 2018.-N 8.-С.246-250. Библ. 11 назв.
Просмотров: 50