Обсуждаем на форуме Магниты

 

Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, Vol. 124, № 10, октябрь, 1997

МОРФОЛОГИЯ и патоморфологии

Влияние Hypogeomagnetic поля на ткани и внутриклеточного реорганизации мыши миокарда

Л.М. Непомнящих, Е. Л. Лушникова, М. KHnnikova, 0. П. Молодых, Н. В. Ashcheulova

В переводе с Бюл 'ла экспериментальной биологии и медицины, Vol. 124, № 10, стр. 455-459, октябрь, 1997 Оригинал статьи представлен 22 ноября 1996

Структурная перестройка миокарда наблюдается у мышей СВА в условиях hypogeomagnetic области (снижение на 10 с раз). Изменения в тканях архитектоники проявляются в уменьшенном объемном соотношении капиллярный / кардиомиоцитов на фоне гемодинамических нарушений. Внутриклеточные нарушения в результате нарушениями процессов регенерации.

Ключевые слова: hypogeomagnetic поле; миокард; кардиомиоциты; ультра структура; стерео logyNumerous исследования влияния магнитных полей на животных и людей показывают, что hypogeomagnetic среда является биологически активным фактором [3,4,10-12,14]. Биологическое действие hypogeomagnetic полей (HGMF) теперь становится все более и более важной проблемой в связи с тенденцией к модему изолировать человека от геомагнитного поля (космические полеты, бетонных конструкций и т.д.) [2]. Особый интерес представляет влияние HGMF на сердечно-сосудистую систему, в частности, на миокард. Следует отметить, что адаптивные перестройки сердечно-сосудистой системы в условиях аномального магнитного поля остаются практически не изученными.

Целью настоящего исследования, чтобы оценить эффект HGMF на структурной реорганизации миокарда в инбредных мышей в условиях средних широт.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Hypogeomagnetic условия были смоделированы с помощью ферромагнитного экрана, разработанной в Институте общей патологии человека и экологии, Сибирского

0007-4888 / 97 / 0010-1021 $ 18.00 ®1998 Пленум Издательская корпорация

Институт региональной патологии и патологической морфологии, Сибирское отделение Российской Академии медицинских наук, Новосибирск

Отдел Российской академии медицинских наук и используется в биофизических экспериментов. Scrcen был построен из 2-х секций, состоящих из шести пластин пермаллоя (толщиной 1,5 мм), расположенных с медными пластинами. Пермаллоя пластины экранированный биологических объектов от постоянного и переменного низкочастотного магнитных полей, в то время как медные пластины защищены от промышленных электромагнитных полей. Этот экран уменьшается напряженность магнитного поля Земли от 50 х IQ-50 "в х 10 11 Т.

 

graf

Эксперименты проводились на 52 мышах линии СВА мужчин (26 экспериментальных и 26 контрольных животных). Животных помещали на 30 мельницы, 1, 3, 6 и 24 ч в камере гипомагнитных с коэффициентом обжати 10 с. Контрольные животные содержались в деревянных случаях для тех же времен. Контроль и экспериментальных животных были обезглавлены одновременно. Сердце было взвешенным, и образцы левые сосочковые мышцы левого желудочка и были помещены в 4% параформальдегида, сердце было зафиксировано в 10% нейтральном формалине. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином с реакцией Пэрис, по методу Van Гизону и реакцией ПАС.

Для электронной микроскопии сердца образцы фиксировали в 4% параформальдегида, фиксировали в 1% 0s04, а затем обрабатываются в установленном порядке. Полутонких разделы (1-ц)

 klet

 

Фиг. 1. Изменения в объемной плотности (mmVcm3) стромальных компонентов в миокарде мышей СВА, подвергнутых hypogeomagnetic области. 1) капилляры; 2) эндотелиоцитов; 3) межклеточное вещество и волокна соединительной ткани.

и ультратонкие срезы в ультратоме LKB III. Полутонких срезы окрашивали 1% лазури II. Ультратонких срезов были противопоставлены уранилацетатом и цитратом свинца и исследовали под электронным микроскопом в ДСР-100C при ускоряющем напряжении 80 кВ.

graf2

Тканевой организации и ультраструктуры были проанализированы с помощью методов, разработанных стереологических анизотропных структур [8]. Ткань стереологического анализ проводили на полутонких секций в конечной увеличении 1060, а ультраструктурным анализ был проведен с использованием кардиомиоцитов микрофотографии на конечное увеличение 18000. Объем и поверхностная плотность основных компонентов тканей и органелл и объемной и поверхностной объема соотношений этих структур были оценены. Данные были обработаны статистически с использованием критерия Стьюдента Стьюдента.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Отмеченные нарушения циркуляции крови и лимфы в мыши миокарда наблюдались, начиная с 3-го часа воздействия HGMF. Большинство общие черты венозной и капиллярная множество, интерстициальный отек, лимфостаз и; спазм интрамуральных arteiy и ила эритроцитов были также замечены. Мы нашли мозаичность повреждения кардиомиоцитов: контрактуры и лизис наблюдали одновременно. Некробиотических изменения в некоторых кардиомиоцитах и их резорбции мононуклеарных клеток были отмечены к концу эксперимента.

Стереологический анализ показал, что поверхность и объем плотность кардиомиоцитов и их ядер оставалась практически неизменной на протяжении всего периода наблюдения. Hypogeomagnetic условий значительно уменьшается объемную плотность капилляров: он снизился на 24, 32 и 30% после 3, 6, и 24-часовой экспозиции, соответственно (фиг. 1). Объемное соотношение капилляров в кардиомиоциты снизились на 24% после 3 ч, 35% через 6 ч, и на 31% через 24 ч. Уменьшение поверхностной плотности было менее выраженным, и наблюдалось после животных провели более 6 ч в камеру hypogeomagnetic. Это привело к незначительному снижению в поверхностно объемном соотношении капилляров к cardiomyocytcs.

Объемные и поверхностные плотности conncctive клеток ткани были неизменными, в то время как объемной плотности межклеточного компонента увеличился на 18% и 27, после 3-х и 24-часовой экспозиции в HGMF, соответственно (рис. 1). Тем не менее, объемная плотность стромы к паренхиме остался практически неизменным из-за значительного сокращения в объемной плотности капилляров.

Нет существенные сдвиги в структуре кардиомиоцитов ультра- не возникло во время 3-х пребывания в HGMF. Умеренный расширение саркоплазматического пузырьков и малой рыхления миофибрилл были единственными наблюдаемых явлений. Наиболее выраженные ультраструктурные изменения кардиомиоцитов видно после 6-часовой пребывания в камере hypogeomagnetic сохраняется до конца эксперимента. В большинстве кардиомиоцитов мы обнаружили, лизис саркоплазматического матрицы и миофибрилл подвергая четкую клеточную структуру саркоплазматического ретикулума (рис. 2, а).

Значительные изменения наблюдались в прекрасной stnic- хозяйства митохондрий: фокусное лизис митохондриях и разрушения Криста (рис 2, />.); в некоторых случаях мы наблюдали глобальной лизис митохондрий крист митохондрий уничтожении, сопровождающихся образованием миелиновых-структур было отмечено в subsarcolemmal зоне вблизи интеркалирован- дисков, а иногда и в intermyofibrillar пространств (рис. 2, в). В некоторых случаях, огромные вакуоли, содержащие фрагменты мембран и гликогена частиц возникла в очагах деструкции. Заметное расширение пузырьков гранулированных и агранулярной саркоплазматического ретикулума является характерной чертой ультраструктурным перестроек в кардиомиоцитах под hypogeomagnetic условиях (рис. 2, г).

Три часа пребывания в камере hypogeomagnetic индуцированной рост объемной плотности миофибрилл после 10% снижения этого параметра по 6 час (рис. 3) 13%. Поверхностная плотность миофибрилл заметно увеличилась после 6 и 24 ч пребывания в hypogeomagnetic камеры (34 и 21% соответственно), что приводит к значительному (на 49%) повышением отношения поверхности объема через 6 ч в HGMF ,

После 24-часового пребывания в камере, hypogeomagnetic объемной плотности митохондрий значительно

 

Фиг. 2. ультраструктурные изменения кардиомиоцитов мышей СВА после 6-часового пребывания в камере hypogeomagnetic, а) утончение миофибрилл и лизис саркоплазматического матрицы, X8300; б) фокусное уничтожение митохондриального крист, X13,000; в) миелина, как структуры рядом вставочных дисков, х 10000; d) расширены везикулы гранулированных и агранулярной саркоплазмы; х 13000.

 

Фиг. 3. Изменения в объемной плотности (мм3 / см3) основных сердечно-миоцитов отсеков в мышей СВА, подвергнутых hypogeomagnetic области. 1) миофибриллы; 2) митохондрии, 3) саркоплазматического матрицы.

снизилось (на 31%, рис. 3), в то время как уменьшение поверхностной плотности этих структур наиболее выражен через 6 часов в HGMF (23%). Это совпало с уменьшением коэффициента поверхностного тома, указывающий распространенность больших органелл в 18%. В противоположность этому, увеличение этого параметра (на 31%) к концу эксперимента свидетельствуют к уменьшению среднего размера митохондрий.

Количественные параметры негранулярной саркоплазматического ретикулума (ASR) и система Т прошли волнообразные изменения. Через 3 ч эксперимента, объемной плотности ASR и Т системы снизилась на 32 и 39%, соответственно; 6-й час объемная плотность ASR увеличился на 24%, в то время как этот параметр для системы T снизились на 34%. После 24-часового пребывания в HGMF, объемная плотность ASR и системой T увеличился на 29 и 57%, соответственно. Подобные сдвиги были отмечены за поверхностной плотности ASR и Т системы, так что отношение поверхности объем этих отсеков оставались неизменными. Следует отметить, что 6-H пребывание в камере hypogeomagnetic привело к значительному повышению объемной плотности саркоплазматического матрицы (54%, /><0.05, рис. 3), что отражает обострение деструктивных процессов и в литических кардиомиоцитов.

В общем, после 3-х и 24-х пребывания в камере hypogeomagnetic объемное соотношение основных органелл, чтобы миофибрилл снизилась на 24 и 28%, соответственно, и в первую очередь за счет уменьшения объемном соотношении митохондрий.

Наблюдаемые ультраструктурные изменения кардиомиоцитов, а именно фокальной лизиса и истончение миофибрилл, разрушение митохондрий, фокусное деградации саркоплазме, стимуляции фагоцитоза и заметное снижение числа | 3-гликогена гранул, в результате нарушенного биосинтеза структурных белков в геомагнитных аномалий и соответствуют тем, которые наблюдаются в regeneratoiy и пластической недостаточности кардиомиоцитов [9,13]. Подобные changcs в кардиомиоцитах индуцировали нарушений или подавлением синтеза белка (как на уровне транскрипции и трансляционные) [91, а также под действием экстремальных экологических факторов [5-7]. Стереотип модель ультраструктурных изменений кардиомиоцитов подразумевает универсальные молекулярные и клеточные механизмы их regeneratoiy и пластической недостаточности. В свете этого наблюдаемое Comp Lex ультраструктурных изменений в кардиомиоцитах можно рассматривать как неспецифический реорганизации в условиях пластических и энергетических метаболических нарушений различного генеза.

Аналогичные изменения кардиомиоцитов, вызванные долгосрочных воздействий привести к атрофии клеток и их резорбции макрофагами. Терминальной стадии морфо перегруппировки аналогичны явления запрограммированной гибели клеток, апоптоза [1,15]. Однако, в отличие от апоптоза, атрофические (инволютивное) изменения в кардиомиоцитах являются обратимыми (в определенных стадиях). В связи с возможной гибелью клеток в отсутствие некроза, эти сдвиги морфофункциональных предположительно может быть определен как apoptoid государств.

РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Ю.. А. Volyanskii, Т. Ю.. Колотова и Н. В. VasiTev. Успехи. Совр. Biol., 114, № 6, 679-692 (1994).

2. Ю.. Г. Григорьев, Radiatsiomaya Биология. Radioe.koloi.iya, 35, № 1, 3-18 (1995).

3. В. Копанева, А. В. Шакула Влияние hypogeomagnetic поля на биологические объекты [на русском), Ленинград (1985).

4. И. В. Левшин, Пэт. Физиология, № 1, 17-19 (1.994).

5. Л. Лушникова, Л. М. Непомнящих, М. Klimukova, Бюлл. Сиб. Отд. Акад. Med. АН СССР. № 6, 75-80 (1989).

6. Л. Лушникова, Л. М. Непомнящих и 15. И. Mazh- бич, Бюлл. Эксп. Biol. Мед., 117, № 6, 661-665 (1994).

7. Л. Лушникова, Л. М. Непомнящих, О.П. Молодых и М. Klinnikova, Ibid., № 1, с. 96-100.

8. Л. Непомнящих, Е. Л. Лушникова, Л. Колесникова и др Морфологические и Стереологический Анализ миокарда:. Ткань и Ультраструктурный организация. Методические рекомендации (на русском], Новосибирск (1984).

9. Л.М. Непомнящих, Морфогенез Основные патологические процессы в сердце [на русском], Новосибирская (1991).

10. А. А. Подколзин, В. И. Донцов, В. 1. Попонин, А. М. Шепеленко, вып. Совр. Biol., 114, № 2, 160-170 (1994).

11. В. Я.. Sandodze, И.К. Сванидзе, Е. В. Didimova, Radiatsiomaya Биология. Radioekologiya, 35, № I. 19-22 (1995).

12. И. К. Сванидзе, В. Я.. Sandodze, Е. В. Didimova, там же., 34, № 1, 100-104 (1994).

13. Л. Семенова, Л. М. Непомнящих, Д. Ли. Семенов, Морфология кардиомиоцитов Пластиковые недостаточность [на русском], Новосибирская (1985).

14. Р. В. Смирнов, Л. М. Batser и О. Ю.. Евсеев, G '/ SF. Tivda, № 4, 23-26 (1992).

15. ДжС. Рид, J. Cell. Biol., 124, 1-6 (1994).

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить