https://doi.org/10.33573/ujoh2013.04.054
Диденко М. Н., Стежка В. А., Зинченко В. Н.
ГУ «Институт медицины труда НАМН Украины», г. Киев
Вступление. Одним из наиболее опасных проявлений общетоксического действия различных по происхождению наночастиц (НЧ), независимо от источников и путей поступления в организм, является их транслокация во внутреннюю среду и распределение между органами, включая легкие, сердце, печень, селезенку, семенники и мозг. Относительно механизма проникновения НЧ в мозг дискутируются два возможных пути: 1) непосредственно через гематоэнцефалический барьер; 2) через назальные нервы.
Цель исследования. Изучить особенности токсикодинамического влияния НЧ высокодисперсного аморфного кремнезема разных размеров на морфофункциональное состояние нейроцитов головного мозга крыс после одноразовой интратрахеальной инстилляции в виде суспензий.
Материалы и методы исследований. Исследования проведены на 128 крысах-самцах Вистар с исходной массой тела 190—200 г, которые были разделены на контрольную и три опытные группы. Исследовали морфофункциональное состояние нейроцитов глубоких слоев коры больших полушарий головного мозга крыс после однократной интратрахеальной инстилляции под этаминаловым наркозом (3,0 мг/200 г массы тела) и НЧ высокодисперсного аморфного кремнезема трех размеров (А300 — 9 нм, А100 — 38 нм, А50 — 87 нм) в дозах, стандартизированных по: удельной площади поверхности (0,25 м2), что обеспечивало контакт НЧ с 25 % поверхности альвеол (серия S); их количеству (1000 НЧ/1 клетку альвеолярной поверхности легких, 3,0-10и/крысу, серия N); массе вещества (25 мг/ крысу, серия M). Срезы глубоких слоев больших полушарий головного мозга крыс окрашивали гематоксилином и эозином и таннином по Нисслю.
Результаты. Установлено, что все НЧ, независимо от их размера и исследованых концентраций, вызывали структурные изменения в нейроцитах и отдельных зонах их цитоплазмы, которые можно свести к трем типам: а) повышение функциональной активности нейроцитов, которое подтверждалось частичным хроматолизом базофильного вещества и краевой и перинуклеарной вакуолизацией цитоплазмы, частичным ее гиперхроматозом при сохранении структуры ядра и ядрышка (НЧ всех кремнеземов, серии S, N, M); б) торможение, снижение или частичное прекращение функциональной активности нейроцитов, о чем свидетельствовали краевой или центральный хроматолиз базофильного вещества цитоплазмы с частичным лизисом хроматина ядра, или резкое гиперхромное окрашивание цитоплазмы (НЧ всех кремнеземов, серии S, N, M); в) дистрофические и некробиотические изменения, которые проявлялись тотальным хроматолизом базофильного вещества в цитоплазме с пикнозом ядра, которое расположено эктопично (через 4 мес, НЧ кремнеземов A100S, A300S, A100N), перинуклеарным отеком, появлением в цитоплазме нейроцитов крупных вакуолей, что приводило к эктопии ядра (через 4 мес, НЧ кремнезема А100М), сморщенными нейроцитами и нейроцитами-«тенями», как свидетельством необратимости их повреждения (через 1 мес, НЧ кремнеземов A50S, A100S, A300S, A300N; через 4 мес, НЧ кремнеземов A50M, A50S, A300M). Первые два типа (а, б) изменения функционального состояния нейроцитов сопровождались пролиферацией нейроглиальных клеток, что, исходя из их защитной физиологической роли по отношению к нейроцитам, свидетельствует, с одной стороны, о наличии неблагоприятного химического влияния, а с другой, о развитии компенсаторно-приспособительных процессов в центральной нервной системе. Второй и третий типы (б, в) структурных изменений в нейроцитах сочетались с уменьшением относительного количества нейроглиальных клеток и значительно чаще выявлялись у крыс через 1 и 4 мес эксперимента, указывая на усиление токсического влияния НЧ на ткань мозга.
Заключение. Получено подтверждение способности НЧ высокодисперсного аморфного кремнезема проникать через гематоэнцефалический барьер и оказывать повреждающее действие на ткань мозга.
Ключевые слова: нейроциты головного мозга, микроглия, наночастицы (9, 38, 87 нм), высокодисперсный аморфный кремнезем, интратрахеальная инстилляция, крысы-самцы Вистар
Полная статья (PDF), UKR