Морфология межтканевых реакций и микроциркуляторкого русла в почках беременных крыс после введения диуретиков

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ Экспериментальные исследования

© В.М.Брюханов, С. В.Талалаев. 1998 УДК 616.61-018-085.254.1-092.9:618.2

В. М. Брюханов, С. В. Талалаев

МОРФОЛОГИЯ МЕЖТКАНЕВЫХ РЕАКЦИЙ И МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОГО РУСЛА В ПОЧКАХ БЕРЕМЕННЫХ КРЫС ПОСЛЕ ВВЕДЕНИЯ ДИУРЕТИКОВ

V. М. Bryukhanov, S. V. Talalaev

THE MORPHOLOGY OF TISSUE REACTIONS AND MICROCIRCULATION IN KIDNEYS OF PREGNANT RATS AFTER DIURETICS ADMINISTRATION

Алтайский государственный медицинский университет, г. Барнаул, Россия РЕФЕРАТ

В настоящей работе изучали реакции эпителия нефронов, межканальцевой соединительной ткани и микроциркуляции, вызванные введением диуретиков. С помощью общегистологических и морфометрических методик в почках беременных крыс определены особенности тканевых реакций органа в зависимости от изменений в микроциркуляторном русле. Грубые нарушения нефронов и интерстиция были обнаружены после введения меркузала. Дихлотиазид и ацетазоламид вызывали незначительные изменения изученных структур почек. Показано, что введение диуретиков может приводить к перераспределению кровотока между различными участками почки: коркового и мозгового вещества. Различная морфологическая картина изменений нефронов в одной почке — результат их разной функциональной активности на момент гистологического исследования.

Ключевые слова: тканевые реакции, микроциркуляция, почки, диуретики. ABSTRACT

In this work the reactions of the nephron epithelium, intertubular connective tissue and microcirculation were studied. They were caused by administration of some diuretics. The kidneys were taken from pregnant rats and. investigated using histological and morphometrical methods. Specific tissue reactions of metanephros were noted, which depended on microcirculatory changes in this organ. Rough alterations in the nephrons and connective tissue were discovered after giving mercurial diuretics. Dichlothiazide and acetazolamide caused negligible changes of the kidney structures. It has been shown that diuretics can result in redistribution of the renal blood flow between different areas of the kidney: cortex and medulla parts. The variation of morphological changes in different nephrons of the same kidney is a result of their different functional activity at the moment of histological study.

Key words: tissue reaction, microcirculation, kidney, diuretics.

ВВЕДЕНИЕ

Большое значение в поддержании необходимых условий формирования зародыша и физиологического течения беременности принадлежит почке — органу, во многом обеспечивающему водно-солевой и гормональный гомео-стаз организмов матери и плода.

Диуретики, достаточно широко применяемые в период беременности, прямо влияют на почки, изменяя функционирование различных ферментных и транспортных систем, воздействуя на почечную микроциркуляцию. В этой связи представляло интерес изучить морфологические особенности ответных межтканевых реакций и микроциркуляторного русла почки будущей матери в условиях применения некоторых диуретиков. Для этого исследовали орга-

ны беременных крыс, получавших меркузал, ацетазоламид и дихлотиазид — мочегонные препараты, имеющие различные механизмы действия.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Работа выполнена на белых беспородных крысах массой 150—200 г. Животные были разделены на четыре группы: три получали диуретики, четвертая — контрольная, ее представляли интактные крысы. В опытах использовали следующие дозы: ацетазоламид и дихлотиазид назначали внутрь соответственно по 3,5 и 3 мг/кг; меркузал — внутримышечно — 0,01 мл/кг. Введение названных препаратов осуществляли курсом в течение 7 дней с 3-го по 13-й день беременности. Изучение почек самок

осуществляли в середине (на 14-й день), в конце беременности (на 21—22-й день) или после рождения потомства, т. е. через 8—10 дней после последнего применения диуретиков. Животных забивали в указанные сроки методом декапитации, извлекали почки и заливали в парафин по общепринятой методике. Готовили гистологические срезы толщиной 5—10 мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином или полихромным методом Маллори. При увеличении микроскопа 450 с помощью вмонтированной в окуляр сетки, состоящей из 121 точки, производили определение удельного объема (Ур, %) сосудистого клубочка почечного тельца нефрона, его капилляров и капилляров интерстициальной ткани почки [I].

Все результаты обработаны статистически с использованием критерия Стьюдента. При расчетах использовали компьютерную программу «$1а1§гарЫс5».

РЕЗУЛЬТАТЫ

Морфологическая картина почек самок, которым вводили диуретики, имела отличия, которые касались как нефронов, так и других структур. При этом все использованные препараты вызывали качественно сходные изменения. Так, строение почечного тельца соответствовало его строению у интактных животных, хотя со стороны сосудистого клубочка нефронов обнаруживалась нестабильность диаметра капилляров. Они выглядели либо спавшимися, либо были переполнены эритроцитами. Значительные изменения присутствовали в эпителиальной выстилке канальца нефрона. Особенно это обнаруживалось при изучении морфологии проксимального отдела. В его эпителиоцитах усиливалась зернистость цитоплазмы; частично или полностью разрушалась щеточная каемка; отдельные клетки подвергались резкому набуханию с полным последующим разрушением. В ряде нефронов наблюдалось расширение просвета проксимального и дистального отделов, в которых иногда присутствовало содержимое. Нередко базальная мембрана прямых частей нефронов, расположенных в наружной зоне мозгового вещества, несколько утолщалась и принимала извитой ход.

Существенные изменения обнаруживались со стороны межканальцевой соединительной ткани и сосудов. В ее прослойках в коре и наружной зоне медуллы находились очаги пропитывания гомогенным мелкозернистым веществом, происходило утолщение коллагеновых волокон. Они выглядели грубыми, сильно извитыми пучками. Часто кровеносные капилляры всех зон почки были переполнены эритроцитами. Стаз крови наблюдался и в крупных сосудах, например: междольковых и дуговых венах.

В корковом веществе имело место расширение лимфатических сосудов.

Обращала внимание особенность описанных реактивных изменений, связанная с использованным диуретиком: минимум нарушений структур почки наблюдался после введения дихлотиа-зида; максимум — после применения меркузала; ацетазоламид — занимал среднее положение.

Таким образом, курсовое введение дихлоти-азида, ацетазоламида или меркузала беременным крысам приводило к появлению в почках измененных нефронов, нарушений со стороны кровеносных и лимфатических сосудов и межканальцевой соединительной ткани. Реакция этих структур почки была менее значительной после применения дихлотиазида и ацетазоламида. В большей степени она проявлялась через 1 день и в меньшей степени через 10 дней после последнего введения этих диуретиков, когда в почках встречались изменения со стороны эпителиальной выстилки проксимального отдела нефрона и интерстициальной ткани. Грубые нарушения структур почки обнаруживались после использования меркузала, что подтверждалось обнаружением нефронов с разной степенью изменений, вплоть до подвергшихся полному разрушению. В опытах с этим диуретиком отмечены более глубокие повреждения межканальцевой соединительной ткани.

При морфометрическом изучении почек проводили определение удельных объемов структур почечного тельца и компонентов интерстициальной ткани.

Прежде всего, уместно проанализировать состояние сосудистого клубочка. Показатели его объема относительно почечного тельца представлены в табл. 1.

В норме у интактных животных удельный объем сосудистого клубочка юкстамедуллярных и субкапсулярных нефронов соответственно равнялся 74,76±1,43 и 75,3011,46%. Из табл. 1 видно, что во всех группах животных после введения диуретиков обнаружено уменьшение показателей относительного объема сосудистого клубочка по сравнению с контролем. В серии с использованием меркузала это уменьшение было более выраженным (все отличия достоверны) и стабильным, т. е. показатели практически не отличались через 1 и 10 дней после последнего введения препарата. В случаях с дихлотиа-зидом значимое снижение объема сосудистого клубочка было установлено только во 2-й группе животных со стороны юкстамедуллярных нефронов. После применения ацетазоламида выявлялась общая тенденция приближения размеров сосудистого клубочка к норме с увеличением срока,- прошедшего после прекращения введения диуретика.

Таким образом, на введение диуретиков сосудистый клубочек отвечает уменьшением объ-

Том 2 • № 3

ОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИ

ема. Для выяснения возможной причины такой реакции определяли удельный объем капилляров клубочка, показатели которого приведены в табл. 2.

У интактных животных удельный объем капилляров клубочка юкстамедуллярных и суб-капсулярных нефронов составлял соответственно 35,97±3,14 и 38,28+1,81%.

Как видно из показателей табл. 2, удельный объем капилляров клубочка большинства изученных групп животных разных серий опытов значимо не отличался от контроля. Так что уменьшение объема сосудистого клубочка, описанные выше, скорее, являются следствием изменений со стороны компонентов клубочкового фильтра (подоци-ты, эндотелий, мезангиальные клетки, базальная мембрана), а не просвета капилляров почечного тельца.

Как известно, состояние межканальцевой соединительной ткани во многом определяет состав вторичной мочи, характеризует интенсивность транспортных процессов между просветом почечных канальцев и капиллярами. В табл. 3 представлены средние величины удельного объема интерстициальной ткани коркового вещества. Оказалось, что ее объем в почках у интактных животных относительно небольшой и составляет всего 16,89±1,57%. Введение меркузала приводило к некоторому увеличению объема соединительной ткани почки, особенно через 10 дней после последней инъекции диуретика. В сериях с введением аце-тазоламида и дихлотиазида выявлено достоверное уменьшение объема интерстиция.

Учитывая, что при применении меркузала увеличение объема интерстициальной ткани через 1 и 10 дней были одинаковыми, возможность этого прироста за счет активизации про-лиферативных процессов выглядит маловероятной. Здесь, возможно, имело место развитие локального отека ткани.

Примечательно, что подобное действие у ацетазоламида и особенно у дихлотиазида отсутствовало. Более того, при применении дихлотиазида объем интерстициальной ткани был даже меньше, чем у интактных животных. На наш взгляд, такой эффект может быть связан с прямым действием этих препаратов на объем интерстициальной жидкости, что ослабляет образование локального отека и обуславливает наличие противовоспалительного действия у

Таблица 1

Относительный удельный объем сосудистого клубочка нефрона

Группы Тип нефрона Препараты

Ацетазоламид Дихлотиазид Меркузал

Через 1 день Через 10 дней Юкстамедуллярные Субкапсулярные Юкстамедуллярные Субкапсулярные 63,19±1,94* 67,76±1,54* 68,07±3,44 68,58±2,40* 69,42±4,42 71,31 ±1,90 63,59±4,80* 67,76±3,87 65,95+3,01* 66,05±2,72* 65,99±2,18* 66,66±1,04*

* Здесь и в табл. 2—4 звездочкой помечены достоверные различия между показателями в опыте и у интактных крыс.

Таблица 2 Удельный объем капилляров сосудистого клубочка

Группы Тип нефрона Препараты

Ацетазоламид Дихлотиазид Меркузал

Через 1 день Через 10 дней Юкстамедуллярные Субкапсулярные Юкстамедуллярные Субкапсулярные 38,45±5,34 27,50±2,88* 38,42±7,23 32,60±2,14 24,63±1,92* 37,86±5,92 30,08±7,25 38,13±3,16 28,32+6,10 36,06±2,19 31,20±4,40 33,60±4,77

ряда современных диуретиков, выявленного ранее [3]. С этим утверждением согласуются и результаты определения объема капилляров интерстициальной ткани. В табл. 4 представлены результаты определения удельного объема кровеносных капилляров межканальцевой соединительной ткани в разных участков почки. Из табл. 4 видно, что меркузал, но не ацетазоламид и дихлотиазид, увеличивал этот показатель, что, вероятно, и обусловило развитие локального отека.

В норме у интактных животных максимальный удельный объем капилляров интерстициальной ткани был в субкапсулярной зоне 10,43+0,61 %, минимальное его значение установлено во внутренней зоне мозгового вещества почки — 1,35±0,23%, а в области расположения наружной зоны мозгового вещества этот показатель равнялся 3,98±0,82%.

Введение беременным крысам меркузала приводило к перераспределению крови в ка-

Таблица 3 Удельный объем интерстициальной ткани (% от объема коркового вещества почки; Х±т) после введения диуретиков

Группы Препараты

Ацетазоламид Дихлотиазид Меркузал

Через 1 день Через 10 дней 12,62±1,71 13,80±1,48 5,70±0,82* 11,12+0,88* 18,65+1,53 18,93±2,40

Таблица

Относительный объем капилляров интерстициальной ткани (%, Х±т) после введения беременным крысам диуретиков

Группы Зона почки Препараты

Ацетазоламид Дихлотиазид Меркузал

Через 1 день Субкапсулярная 18,46±1,88* 2,64±0,66* 4,37±1,50*

Наружная зона 5,09±0,81 5,16±0,71 15,27+3,17*

мозгового вещества

почки

Внутренняя зона 1,65+0,48 2,06±0,71 4,27±1,23*

мозгового вещества

почки

Через 10 дней Субкапсулярная 6,61 ±0,90* 3,07±0,35* 8,97±1,57*

Наружная зона 3,97±0,81 5,54±0,67 15,15±1,88*

мозгового вещества

почки

Внутренняя зона 2,31 ±0,48 1,30±0,16 3,72±0,46*

мозгового вещества

почки

пиллярах интерстициальнои соединительном ткани. Так, через 1 день после последней инъекции меркузала в наружной зоне мозгового вещества удельный объем просвета этих сосудов был на 46%, а в субкапсулярной на 10% выше, чем в контроле. Более выраженные изменения наблюдались во внутренней зоне мозгового вещества, где удельный объем капилляров в обеих группах животных превосходил контрольный уровень соответственно в 2,8—3,2 раза. При изучении реакции капилляров межканальцевой соединительной ткани после введения ацетазол-амида и дихлотиазида значимое уменьшение удельного их объема установлено только со стороны субкапсулярной зоны.

ОБСУЖДЕНИЕ

Таким образом, в зависимости от использованного диуретика по сравнению с контролем установлены изменения удельного объема просвета капилляров интерстициальной соединительной ткани: увеличение объема одних капилляров с соответствующим уменьшением просвета капилляров других зон почки. Данные изменения капиллярного русла, вероятно, отражали перераспределение кровотока по этим сосудам в результате прямого действия изученных диуретиков на почки.

Как известно, кровообращение в почках служит определяющим фактором для поддержания не только жизнеспособности отдельных структурных элементов, но и для обеспечения их оптимального функционального состояния. В настоящей работе показано, что путем введения диуретиков, которые могут оказывать влияние и на сосудистую систему почки, можно вызвать перераспределение кровотока в разных участках коркового и мозгового вещества. Этот эффект можно расценивать как проявление

компенсаторно-приспособительной реакции почки, что соответственно повлечет изменения функциональной активности тех или иных категорий структурных единиц.

Структурными основами регуляции кровотока микроцирку-ляторного русла почек, возможно, являются эндотелиоциты [2], а в более крупных артериальных сосудах — продольно расположенные гладкие миоциты интимы [4J. Хорошо известна способность ряда диуретиков оказывать модулирующее влияние на состояние почечной микроциркуляции через изменение синтеза простагландинов, а также активности каллекреин-кининовой системы. Например, установлено, что изменения почечного кровотока и скорость клубочко-вой фильтрации связаны с увеличением ПГЕ2 [5]. Так что зарегистрированные нами изменения микроциркуляторного русла вполне могут быть обеспечены описанным механизмом.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Введение диуретиков приводит к формированию отклонений в строении эпителия проксимального отдела нефрона и сопровождается компенсаторными изменениями микроциркуляторного русла почек, что, в свою очередь, приводит к перераспределению крови между различными зонами органа, вызывая чередование функциональной активности нефронов субкапсулярной и юкстамедуллярной групп.

ЛИТЕРАТУРА

1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия: Руководство.—М.: Медицина, 1990,—384 с.

2. Банин В.В., Алимов Г.А. Эндотелий как метаболически активная ткань//Морфология.—1992.—Т. 102, вып. 2,— С. 10-35.

3. Зверев Я.Ф., Брюханов В.М. Противовоспалительные свойства мочегонных средств // Экспер. и клин, фарма-кол,—1992.-Т. 55, № 6,—С. 70-72.

4. Колпаков В.А., Рехтер М.Д., Перерятко Л.П. и др. Сравнительный ультраструктурный анализ гладких миоци-тов внутренней и средней оболочек аорты плода человека // Морфология.—1993.—Т. 104, вып. 3—4.—С. 80—87.

5. Abe К., Irokawa N., Yasujima М. et al. The Kallikrein-kinin system and prostaglandins in the kidney. Their relation to furosemide-induced diuresis and to the renin — angiotensin — aldosterone syátem in man // Circuí. Res.—1978,—Vol. 43, № 3.—P. 254—260.

Поступила в редакцию 19.05.98 г.