Объемная плотность лизосом в ЭЦ возрастала через 1 сутки на 22% - при дозе химиката 1,5мг/кг и на 30% - при дозе этого вещества 3мг/кг м.т.. Коррекция таган-сорбентом приводила к снижению этих показателей на 7% и 3%. Наблюдались признаки снижения эндоцитозной активности ЭК печени. Об этом говорит достоверное снижение объемной плотности микропиноцитозных пузырьков: в 2,1 и в 2,8 раза, соответственно дозе кадмия в 1,5мг/кг и 3мг/кг м.т. Указанное свидетельствует о снижении транспортной функции в ЭК, а значит о снижении защитных механизмов в печени при отравлении солями кадмия, особенно в больших дозах. Наблюдалось изменение соотношения базальных и люминальных везикул в пользу последних, что говорит о снижении плотности базальных везикул. В печени, как считают некоторые авторы [Шкурупий В.А., 1989; Автандилов Г.Г., 1990; Шурлыгина А.В., Летягин А.Ю.,Труфакин В.А., 1993], очищение крови от антигена происходит в основном эндотелиальными клетками через рецептор-опосредованный эндоцитоз. Снижение пиноцитозной активности эндотелиоцитов синусоидов печени замедляет удаление антигенов из крови. Это способствует дифференцировке Т-клеток в эффекторные клетки Т-хелперы. Вследствие этого возрастает Т-зависимая активация В-лимфоцитов и их дифференцировка в плазматические клетки. Это является, считают авторы, ключевым моментом в иммунно-опосредованном повреждении клеток печени.
Изучение особенностей морфологии клеток Купфера, через 1 сутки после затравки, показало, что для них характерно, прежде всего, увеличение их числа с явлениями гетерофагоцитоза. Наблюдалась картина фагоцитоза частиц гликогена, а порой и эритроцитов из внеклеточных пространств. Для этих клеток характерно наличие длинных псевдоподий, плотно прилежащих к гепатоцитам. Встречались печеночные макрофаги, ультраструктурные особенности которых свидетельствовали о высокой секреторной активности. В отдельных клетках наблюдались признаки деградации, проявляющиеся, по-видимому, в силу высокой фагоцитарной активности макрофагальных клеток, вызванные поглощением продуктов некротически измененных печеночных клеток, очищением крови от токсических метаболитов. Наряду с этим встречались клетки, находящиеся в пролиферативном цикле, что подтверждают данные о поддержании популяции клеток Купфера при восстановлении структурного гомеостаза печени, не только за счет подвижного фонда моноцитов крови, но и за счет деления фиксированных клеток [Маянский Д.Н., Урсов И.Г., 1997]. Ультраструктура клеток Купфера печени при хроническом воздействии хлористым кадмием соответствовала структуре активно фагоцитирующих клеток, что подтверждают данные морфометрического анализа этих клеток. Так, объемная плотность ГЭР печеночных макрофагов крыс имела тенденцию к возрастанию на 25% и 37%, соответственно дозе хлорида кадмия в 1,5мг/кг и 3мг/кг м.т. Использование таган-сорбента уменьшало объемную плотность ГЭР на 9% и 8%. Численная плотность прикрепленных рибосом уменьшалась в 2 и в 2,3 раза, соответственно дозе химиката. Число свободных рибосом также уменьшалось - в 1,7 и в 1,9 раза. Все это свидетельствует о значительном угнетении белоксинтетической функции клеток Купфера при хроническом отравленни хлористым кадмием, особенно у животных с дозой вещества в 3мг/кг м.т. После коррекции число прикрепленных рибосом возрастало на 12% и на 13%, а число свободных рибосом - 10% и на 9%. Это свидетельствует о благоприятном воздействии данного сорбента на основные функции изучаемых клеток даже в столь непродолжительный промежуток времени. Объемная плотность митохондрий в клетках Купфера через 1сутки повышалась на 16% и на 24%. Это свидетельствует об отеке митохондрий и возможности затруднения энергообеспечения печеночных макрофагов под влиянием кадмия. Коррекция сорбентом уменьшала эту величину на 6% в обеих группах животных.
В печеночных макрофагах значительно возрастали катаболические процессы путем увеличения объемной плотности вторичных лизосом. Объемная плотность лизосом возрастала в 1,9 и в 2 раза. Под действием таган-сорбента эти показатели лизосом снижались на 15% и 8%. Возрастание объемной плотности лизосомально-вакуолярного аппарата клеток Купфера способствовало усиленному фагоцитозу при интоксикации. Цитоплазма печеночных макрофагов нередко имела пенистый вид, содержала крупные вторичные лизосомы. Полученные данные указывают на значительное участие лизосомально-вакуолярного аппарата указанных клеток в процессах детоксикации хлористого кадмия, что подтверждает концепцию Л.Е Панина и Н.Н. Маянской [Панин Л.Е.. Маянская И.Н., 1987] о возможности объединения гидролитического потенциала лизосом и системы детоксикации ксенобиотиков соматических клеток с еще более мощным потенциалом лизосомальных гидролаз синусоидальных клеток. Особенно это выражено при дозе хлористого кадмия в 3мг/кг м.т. В рассматриваемых клетках снижалась и транспортная функция, за счет уменьшения числа микровезикул, что свидетельствует о снижении защитных механизмов в печени при отравлении кадмием, особенно в больших дозах. На 1-е сутки объемная плотность микропиноцитозных везикул уменьшалась в 2,1 и в 2,6 раза, соответственно дозе кадмия. Таган-сорбент повышал уровень микровезикул на 27% и 21%. Наблюдалось изменение соотношения базальных и люминальных везикул в пользу последних, что говорит о снижении плотности базальных везикул. У животных, получавших двойную дозу хлористого кадмия в 3мг/кг м.т. изменения были более глубокими. Выраженного протективного влияния таган-сорбента, из-за краткости времени действия, через 1 сутки не наблюдалось, хотя отмечалась тенденция к снижению нарушений в клетках животных, получавших сорбент.
На 7-е сутки под действием, развивающихся компенсаторно-приспособительных процессов после кадмиевой интоксикации, происходило некоторое улучшение, но нарушения в структурных компонентах синусоидальных клеток сохранялись (рисунок 13). При сорбентной терапии наблюдалось значительное снижение нарушений (рисунок 14). Этот процесс у животных, получавших кадмий в дозе 1,5мг/кг м.т. проходил более интенсивно. У животных с высокой дозой токсиканта в 3мг/кг восстановление проходило медленнее и труднее. Таган-сорбент в этот срок существенно способствовал сглаживанию нарушений. Особенно это было выражено у животных, получавших хлорид кадмия в дозе 1,5мг/кг м.т., что свидетельствует о дозозависимости действия сорбента.
Рисунок 13 - Структура эндотелиоцитов синусоида печени крысы, не получавшей сорбентную терапию, на 7-е сутки, после хронического экзотоксикоза хлористым кадмием в дозе 1,5мг/кг м.т. Электронограмма. Ув.Ч10000
Рисунок 14 - Структура эндотелиоцитов синусоида печени крысы, получавшей таган-сорбент, на 7-е сутки, после хронического экзотоксикоза хлористым кадмием в дозе 1,5мг/кг м.т. Электронограмма. Ув. х10000
К 21 суткам после затравки структурная организация эндотелиоцитов и печеночных макрофагов, под действием компенсаторных механизмов, частично восстанавливалась. Однако многие ультраструктурные нарушения в клетках еще сохранялись. Особенно это наблюдалось в клетках крыс с дозой хлорида кадмия в 3мг/кг м.т. Так, объемная плотность ГЭР в ЭЦ контрольных значений не достигала и оставалась ниже их на 7% и на 19%, соответственно дозе токсического вещества в 1,5мг/кг и 3мг/кг м.т. Это свидетельствует о том, что процессы восстановления изменений дозозависимы и при высокой дозе требуется более длительное время для возврата к исходным данным. Число прикрепленных и свободных рибосом, при дозе отравляющего вещества в 1,5мг/кг, было ниже контрольных значений на 37% и 26%, соответственно вида рибосом. У животных, получавших дозу токсиканта 3мг/кг м.т., число прикрепленных и свободных рибосом было ниже контрольных величин на 48% и 42%. Это свидетельствует о глубокой степени угнетения функции белоксинтетического аппарата при хроническом отравлении хлористым кадмием, которая полностью не восстанавливается даже на 21 сутки. Коррекция сорбентом способствовала полному восстановлению ультраструктуры клеток. У животных, получавших сорбент, число прикрепленных и свободных рибосом поднималось на 43% и 32% - при дозе кадмия в 1,5мг/кг и на 41% и 30% - при дозе последнего в 3мг/кг м.т. Это приближало указанные показатели ЭЦ к показателям контрольной группы животных. У животных, получавших дозу хлорида кадмия в 1,5мг/кг м.т., восстановление при коррекции проходило более интенсивно.
Объемная плотность митохондрий в ЭЦ на 21 сутки у животных, получавших кадмий в дозе 1,5мг/кг, почти достигала контрольных значений, отличаясь только на 3%. В то время как, у животных, получавших дозу 3мг/кг м.т., отличие еще было значительное - на 24%. Это доказывает дозозависимость воздействия хлорида кадмия. Таган-сорбент снижал далее уровень объемной плотности митохондрий в обеих группах животных еще на 4%. Восстановительные процессы у животных с дозой кадмия в 1,5мг/кг м.т., протекали более интенсивно. Однако, некоторые показатели ЭЦ, у животных с дозой хлорида кадмия в 3мг/кг м.т., также как в гепатоцитах, на 21 сутки сохраняли изменения и после коррекции. Это говорит о том, что при кадмиевой интоксикации глубина структурных нарушений в исследуемых клетках значительна и для полного восстановления требуется больше времени.
В печеночных макрофагах объемная плотность ГЭР на 21 сутки снижалась, но контрольных значений не достигала и оставалась ниже их на 10% и на 22%, соответственно дозе токсического вещества в 1,5мг/кг и 3мг/кг м.т. После коррекции указанные показатели снижались в обеих группах животных еще на 10%. Показатели прикрепленных и свободных рибосом, у животных, отравленных дозой хлорида кадмия в 1,5мг/кг, были ниже контрольных значений на 38% и 31%, соответственно. У животных, получавших химикат в дозе 3мг/кг, показатели рибосом были ниже контрольных величин на 45% и 39%. Это свидетельствует о том, что на 21 сутки эксперимента функция синтеза белков полностью не восстанавливается. После коррекции у животных, получавших хлорид кадмия в дозе 1,5мг/кг, число рибосом возрастало еще на 40% и 22%, соответственно вида рибосом. В другой группе животных, получавших токсикант в дозе 3мг/кг м.т., численная плотность рибосом после коррекции возрастала еще на 38% и 17%, соответственно. Морфометрически объемная плотность митохондрий в клетках Купфера на 21 сутки уменьшалась, но была выше контрольных величин еще на 8% и 20%. Это свидетельствует о том, что функция энергообепечения данных клеток к 21 суткам восстанавливается лишь частично, особенно это выражено у животных, получавших дозу хлорида кадмия в 3мг/кг м.т. Сорбентная терапия снижала, значения объемной плотности митохондрий еще на 7% и 6%. На 21 сутки эксперимента увеличивалась объемная плотность микропиноцитозных везикул клеток Купфера, но она оставалась ниже контрольных значений на 37% и 43%, соответственно дозе токсического вещества в 1,5мг/кг и 3мг/кг. Таган-сорбент повышал количество микровезикул еще на 34% и 28%.
При интоксикации хлористым кадмием в липоцитах печени (клетках Ито) крыс происходила частичная редукция липидных включений, являющихся хранилищем витамина А. Деградация липидных капель осуществлялась образованием аутофагосом и дальнейшего экзоцитоза, что вело к разрастанию коллагеновых волокон в интерстиции. Известно, что витамин А липидных гранул блокирует превращение липоцитов в миофибробласты, потеря его приводит к активации фиброгенеза [Naher J., Mcguire R.,1999; Callea F., Desmet V.,1999].
Кадмий, являющийся токсикантом техногенного происхождения, вызывает разнообразные функциональные нарушения в печени, подавляя синтез белков и ферментов, участвующих в метаболизме токсикантов. Особое место в оценке состояния животных отводится аминотрансферазам и билирубину: аланинаминотрансферазе (АлАТ), аспартатаминотрансферазе (АсАТ) и общему билирубину. Поражение тканей и органов при интоксикациях обычно сопровождается повышением содержания этих ферментов в сыворотке крови, и считается результатом их выхода, при массовом разрушении клеток, в кровяное русло. Уровень аминотрансфераз у контрольных животных соответствовал: АлАТ-0,14±0,02мккат/л, а АсАТ- 0,15±0,02 мккат/л. После хронической интоксикации хлоридом кадмия, показатель АлАТ в 1-е сутки возрастал, по сравнению с контролем, в 1,6 и в 3,3 раза, соответственно дозе хлорида кадмия 1,5мг/кг и 3мг/кг м.т. Под действием компенсаторных процессов, на 7-е и 21 сутки, данные АлАТ снижались. К 21 суткам величина АлАТ составляла 0,19 мккат/л и 0,29 мккат/л, что было выше контроля в 1,3 и в 2 раза, соответственно дозе токсиканта в 1,5мг/кг и 3мг/кг м.т. Коррекция сорбентом значительно уменьшала уровень АлАТ в крови. В то же время, уровень АсАТ через 1 сутки был выше контрольной величины в 2 и 4 раза, соответственно дозе химиката 1,5мг/кг и 3мг/кг м.т. К 7-м и 21 суткам величина АсАТ снижалась. Так, к 21 суткам уровень АсАТ составлял 0,24 мккат/л и 0,44мккат/л., что выше контроля в 1,6 и в 2,9 раза, соответственно дозе кадмия. Статистический анализ данных позволил установить, что коэффициент зависимости (r) содержания АлАТ в крови от дозы составлял 0,97 при Р=0,008, для АсАТ этот показатель (r) был равен 0,94 при Р= 0,016. Чем больше кадмия получало животное, тем больше возрастало содержание аминотрансфераз. Увеличение содержания аминотрансфераз в крови крыс, подвергавшихся затравке, является достоверным признаком повреждающего действия кадмия на печень. При сравнении воздействий кадмия на ферменты, со стороны АсАТ отмечались более выраженные сдвиги содержания, по сравнению с АлАТ. Таган- сорбент значительно снижал содержание аминотрансфераз в крови крыс, однако сорбент был более эффективен у животных, получавших дозу в 1,5мг/кг м.т. Уровень АлАТ и АсАТ в крови крыс при дозе токсиканта в 1,5 мг/кг, после воздействия сорбента к 21 суткам, возвращался к контролю. Воздействие большей дозы кадмия вызывало выраженное увеличение содержания ферментов, которое, под воздействием сорбента, имело тенденцию к снижению, но в более длительный срок.
Содержание общего билирубина в контрольной группе крыс составляло 8,1±0,05 мкмоль/л., а при воздействии кадмия в 1-е сутки, отмечалось увеличение его содержания в крови крыс в 1,5 и в 3,1 раза, соответственно дозе кадмия в 1,5мг/кг и 3мг/кг м.т. К 7-м и 21 суткам уровень билирубина снижался. К 21 суткам он составлял 10,6 мкмоль/л. и 13,82 мкмоль/л, что был больше контроля на 31% и 71%. Это подтверждает предположение о глубоком повреждении печени токсикантом, особенно при двойной дозе хлорида кадмия, и свидетельствует о снижении функциональной активности печени. Коррекция таган - сорбентом приближала показатели билирубина в крови животных к контрольному уровню.
Таким образом, рассматривая в целом проблему детоксикации кадмия, необходимо отметить особую роль клеток печени, микросомальные оксигеназы которой оказываются первой барьерной системой на пути введенного химического вещества. Благодаря детоксикации кадмия и его метаболитов, печень оказывает защитное действие и в отношении других органов, имеющих более низкую ферментную активность по отношению к токсическим метаболитам.
Академиком Ю.И. Бородиным сформулирована концепция, согласно которой лимфоузлы рассматриваются в качестве маркеров средового прессинга на лимфатическую систему. Это позволяет понять особенности гисто-лимфатических отношений в системе «печень-регионарный лимфатический узел». Лимфоузлы вместе с печенью формируют гомеостатирующую систему, которая, в первую очередь, реагирует на токсическое воздействие. В доступной литературе работ, посвященных изучению мофофункциональных нарушений в регионарных лимфоузлах печени при интоксикации солями кадмия мы не встретили.
В результате наших исследований выявлено, что хронический экзотоксикоз хлористым кадмием в дозах 1,5мг/кг и 3мг/кг м.т. вызывает в лимфоузлах печени через 1 сутки существенные структурно-функциональные нарушения в виде отека капсулы и паренхимы лимфоузла, а также расширения площади всех синусов. За счет развития отека паренхимы узла и расширения просвета синусов, особенно мозговых, возрастает дренажная функция узла. Это говорит об усилении дренажной функции и повышенном выносе клеток из лимфоузла, вследствие воздействия токсического вещества. Происходит некоторое уменьшение корково-мозгового индекса на 4% и 9%, соответственно дозе химиката. Это свидетельствует о снижении компактности структуры печеночного узла, за счет отека паренхимы и расширения синусов. В результате тип лимфоузла печени переходит с компактного на промежуточный.