Изучение воздействия радионуклидов на организм остается актуальным, в связи с тем, что соединения обедненного урана активно используются во многих сферах промышленности, в разных формах попадая в организм человека. Именно поэтому, экспериментальные исследования по определению влияния и свойств обедненного урана являются актуальной научной проблемой. В данной работе, биообъектом для исследования после однократного инкорпорирования водного раствора оксидов обедненного урана явилась трахея. Эксперимент исследования проведен на 18-ти половозрелых беспородных крысах-самцах, возрастая модель которых соответствовала в интервале от четырех до пяти месяцев. Экспериментальные крысы были в количестве – 10. Крысы однократно употребляли водный раствор оксидов обедненного урана в дозе 0,1 мг на 100 г массы вместо питьевой воды. Отдаленный период наблюдения составил один месяц. Целью исследования явилась оценка морфологофункционального состояния трахеи в эксперименте. Результаты исследования, проведенные при окраске гематоксилином и эозином при морфологостатистической оценке, позволили выявить изменения структурных образований в слизистой и подслизистой оболочках при рассмотрении особенностей передней, задней и боковых стенок трахеи на уровне эпителия выстилающего и железистого. Выстилающий эпителий характеризовался изменением толщины, многорядности, клеточного состава и утратой ресничек в зависимости от топографии стенки трахеи. Для железистого эпителия было характерно наличие гипертрофированных секреторных отделов, широкими слизистыми выводными протоками, в которых наблюдались складки и пролиферативные сосочки, присутствие которых увеличивало протяженность протоков. При исследовании было выявлено, что выводные протоки открывались на поверхность эпителия расширенными воронками, тем самым компенсируя несостоятельность секреции бокаловидными клетками. Так же при визуальном исследование была выявлена диффузная инфильтрированность лимфоцитами и наличием скоплений в виде узелков, располагающихся в слизистой и подслизистой оболочках стенки трахеи, в складках задней стенки трахеи, а так же в виде узелков, выбухающих в просвет трахеи.
Соединения обеднённого урана продолжают активно использоваться во многих сферах промышленности, в разных формах попадая в организм человека, известно, что соединения урана при контакте с биологическими тканями переходят в тканевую жидкость и отдают в организм токсические вещества. Оценить характер их воздействия на окружающую среду и здоровье человека пытались еще с 90-ых годов ХХ века, после того как развернулись боевые действия в Персидском заливе, а в медицинской терминологии появился новый симптомокомплекс. Оценка эффектов поступивших радионуклидов в первую очередь должна опираться на материалы клинических, эпидемиологических и радиобиологических исследований [1, 2, 3]. За последние годы в зарубежной и отечественной литературе появилось большое количество данных различных исследований о последствиях попадания обедненного урана в организм человека. Дана статистическая оценка смертности лиц, работавших на урановом производстве и военных, проходивших службу в местах использования снарядов с обеднённым ураном [4, 5]. Экспериментальные исследования свойств обедненного урана являются актуальной научной проблемой, определяющей и расширяющей диагностические возможности клиницистов. Выявленные морфологические изменения в органах различных систем после уранового инкорпорирования лежат в основе нарушений функций и развития риска поражаемости.
Цель исследования. Визуализировать и оценить характер изменений в оболочках трахеи после однократного инкорпорирования обедненного урана спустя один месяц.
Материалы и методы исследования. Эксперимент выполнен на 18-ти половозрелых беспородных крысах-самцах, возрастая модель которых соответствовала в интервале от четырех до пяти месяцев. Экспериментальные крысы разделены на две группы: контрольная группа (8 крыс) и экспериментальная группа (10 крыс). Крысы однократно вместо воды употребляли водный раствор оксидов обедненного урана в дозе 0,1 мг на 100 г массы. Спустя один месяц после воздействия, крыс декапитировали, извлекали трахею и фиксировали в 10 % нейтральном формалине. Затем подготавливали материал к заливке в парафин. Парафиновые срезы были окрашены гематоксилином и эозином. Проведена оценка структурных образований оболочек стенки трахеи.
Полученные данные обработаны методами параметрической статистики. О значимости различий судили по величине t-критерия Стьюдента и считали их значимыми при p < 0,05.
Прежде всего мне хочется остановиться на процессе извлечения материала. Взятие трахеи необходимо было сочетать с извлечением щитовидной железы, которая располагается с передней стенки трахеи на щитовидном хряще через прослойку соединительной ткани, этому предшествовала декапитация, при осуществлении которой важно было не травмировать трахею. Трахею извлекали тонкими острыми ножницами и отделяли щитовидную железу, стараясь не поранить трахею, и, можно сказать, что данный подход позволил получить эквивалент биопсийного материала. Таким образом, на микропрепарате рядом с трахей, через прослойку соединительной ткани расположен фрагмент щитовидной железы.
Результаты исследования. При визуальной оценке трахеи, спустя один месяц после однократного перорального приема водного раствора оксидов обедненного урана вместо питьевой воды, можно констатировать изменения в двух ее оболочках – слизистой и подслизистой. Причем, топографически она не является органом-мишенью в условиях эксперимента.
Рис. 1. Динамика изменения высоты реснитчатых клеток
Светооптический анализ выявил целостность эпителиального пласта, однако морфологостатистический анализ показал снижение высоты реснитчатых клеток и их ресничек относительно контрольных показателей, а также их утрату. Изменения этих показателей зависели от топографии эпителия, выстилающего переднюю, боковую или заднюю стенки трахеи (рис. 1).
На передней стенке средние показатели высоты реснитчатых клеток были достоверно выше контрольных, а высота ресничек – ниже (рис. 2).
На боковых поверхностях высота клеток снижалась почти в два раза и реснички встречались фрагментарно или совсем отсутствовали (рис. 3). При переходе на заднюю стенку эпителий утрачивал многорядность и представлялся кубическим с округлыми ядрами, видимо камбиальных клеток (рис. 3). Также обнаружены истонченные участки эпителия, не имеющие клеточного строения с единичными округлыми ядрами (рис. 4).
Визуальная оценка бокаловидных клеток передней стенки эпителия трахеи показала их опустошенность или наличие незначительного количества секрета, остальные участки эпителия их не содержали. Можно говорить о наличие диффузно располагающихся интраэпителиальных лимфоцитов.
В расширенной подслизистой оболочке отмечены гипертрофированные белковые секреторные отделы с увеличенным просветом и широкие слизистые выводные протоки со складками и пролиферативными сосочками, увеличивающими протяженность. Их экзокриноциты представлены разнородным эпителием от плоского до кубического и высокого призматического. Выводные протоки открывались на поверхность эпителия расширенными воронками, определяя активное выведение секрета при несостоятельности бокаловидных клеток (рис. 2).
В строме подслизистой оболочке можно отметить диффузную инфильтрированность лимфоцитами и скопления в виде узелков, выбухающих в просвет трахеи, а также распределяющихся на уровне слизистой и подслизистой оболочек стенки трахеи, и в складках на задние стенки (рис. 5).
Рис. 2. Передняя стенка трахеи с воронкообразным выводным протоком, единичные реснички
Рис. 3. Место перехода боковой стенки трахеи в заднюю
Рис. 4. Задняя стенка трахеи, плоский эпителий с безъядерными участками
Рис. 5. Скопления лимфоцитов в виде узелков вдающихся в просвет трахеи
Вывод
Морфологостатистический анализ состояния трахеи выявил деструктивные изменения спустя один месяц после однократного инкорпорирования водного раствора оксидов обедненного урана, определяющие функциональные нарушения на фоне пролонгированного биоэффекта.