Влияние антиоксидантной терапии на морфологические проявления лучевого стоматита

http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2018-20-2-15-19

УДК 616.31-08-035-006.6

ВЛИЯНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ ТЕРАПИИ НА МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЯВЛЕНИЯ ЛУЧЕВОГО СТОМАТИТА

Борисова Э.Г., Полевая Л.П., Васильева Л.В., Железняк В.А.

ФГБВОУ ВО «Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова», г. Санкт-Петербург, Российская Федерация

Аннотация. Выполнено экспериментальное исследование на 300 нелинейных белых крысах самцах, в ходе которого разрабатывалась модель лучевого стоматита и изучалось влияние антиоксидантов на течение лучевого стоматита, вызванного гамма- или рентгеновским излучением. Оценивали состояние слизистой оболочки языка - толщину и клеточный состав эпи-дермального слоя, наличие эрозивных и язвенных процессов, структурные изменения соединительной ткани, в том числе коллагена, фиброцитов, наличие инфильтрата в дерме и подлежащей мышечной ткани. С целью коррекции выявленных нарушений гомеостаза нами был использован комплекс антиоксидантов, включающий витамины А, С, Е, а также селенит натрия. Применение антиоксидантного комплекса у животных опытной группы способствовало снижению уровня дистрофических изменений слизистой оболочки полости рта. К 20-м суткам эксперимента у леченых животных отмечалось полное восстановление структуры слизистой оболочки полости рта, тогда как у животных контрольной группы сохранялись остаточные явления лучевого поражения. Результаты патоморфологических исследований полностью подтвердили проведенные ранее клинические данные об эффективности антиоксидантного лечения экспериментального лучевого стоматита. Ключевые слова: лучевой стоматит, белые крысы, эксперимент, антиоксидантная терапия.

Радиационные поражения слизистой оболочки ротоглотки (лучевой стоматит, радиоэпителиит, радио-мукозит) относятся к числу типичных проявлений общего равномерного или неравномерного (с преимущественным облучением головы) облучения в дозах свыше 5-6 Гр, а лучевой терапии - свыше 3-4 Гр. Имеющиеся единичные работы [1-5], касающиеся комплексного использования антиоксидантов при лучевых эпителиитах ротоглотки, не позволяют получить достаточно четких представлений об их эффективности при этом виде патологии, что и обусловило актуальность настоящей работы, посвященной экспериментальному изучению возможности использования комплекса антиоксидантов в качестве средств терапии лучевых стоматитов.

Материал и методы. Эксперименты выполнены на 300 нелинейных белых крысах самцах массой 180-210 г. Животных содержали в условиях вивария на стандартном режиме. Перед проведением опытов животные находились под наблюдением в условиях карантина в течение 7 - 10 суток. Радиационное воздействие проводили на установке ИГУР-1 при мощности дозы 25,04 Гр/мин. Крыс подвергали неравномерному (с преимущественной максимальной дозовой нагрузкой на область головы) гамма-облучению в дозах 10, 15 и 20 Гр. Животных опытных и контрольных групп облучали одновременно, после чего содержали в тех же

условиях, что и необлученную контрольную группу. При выполнении исследования были соблюдены «Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Хельсинкская декларацию 1975 г. и ее пересмотренный вариант 2000 г.). Способом обезболивания служил эфирный наркоз. Для проведения морфологических исследований животных выводили из эксперимента путем декапитации под общей анестезией на 5, 10, 15, 20 сутки после радиационного воздействия. У крыс иссекали кусочки языка и слизистой оболочки щек. Исследование гистологических срезов толщиной 5 мкм, фиксированных в смеси уксусной кислоты, спирта, формалина, проведенных через спирты возрастающей крепости и залитых в парафин, окрашенных гематоксилином Карацци и эозином, проводили на светооптическом уровне. Оценивали состояние слизистой оболочки языка - толщину и клеточный состав эпидермального слоя, наличие эрозивных и язвенных процессов, структурные изменения соединительной ткани, в том числе коллагена, фиброцитов, наличие инфильтрата в дерме и подлежащей мышечной ткани. С целью коррекции выявленных нарушений гомеостаза нами был использован комплекс антиокси-дантов, включающий витамины А, С, Е, а также селенит натрия.

Результаты и их обсуждение. У экспериментальных животных контрольной группы, облученных в

—---

'Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК

дозе 15 Гр, через 5 суток после воздействия ионизирующего излучения выявлялись значительные изменения в эпителии верхней и нижней поверхности языка. Отмечали нарушение микроциркуляции слизистой

оболочки, которое выражалось в спазме артериол, застойном полнокровии сосудов венозного русла, тромбозе отдельных сосудов различного калибра, паретиче-ском расширении венул (рис. 1).

Рис. 1. Паретическое состояние и резко выраженное полнокровие капилляров субэпителиальной зоны с рассеянной лимфогистоцитарной инфильтрацией и перикапиллярным отеком у крысы через 5 сутки после облучения

в дозе 15 Гр. Окраска гематоксилином и эозином, ув. х 100.

В подлежащей соединительной ткани наблюдали локусы, в которых капилляры не выявлялись. Резкий отек ткани способствовал сглаживанию сосочкового слоя, где определялось незначительное количество пикнотично измененных полиморфноядерных лейкоцитов. Клетки истонченного эпителиального пласта были деструктивно изменены во всех полях зрения. Глубокие слои эпидермиса теряли упорядоченное строение; базальная мембрана местами была полностью разрушена. Эпителиоциты оказывались свободно лежащими в поверхностных слоях соединительной ткани. Призматические клетки приобретали округлые очертания с набуханием ядер и цитоплазмы. Количество митозов в поле зрения было снижено до 1-2.

Наиболее выраженные изменения слизистой оболочки полости рта наблюдались через 10 сутки после воздействия ионизирующего излучения. Более, чем у

50% животных в этот период отмечалось развитие эрозий и язв на слизистой оболочке языка. Не было отмечено преимущественного расположения язв на какой-либо поверхности языка. Их размеры широко варьировали, иногда они занимали всю верхнюю поверхность органа, с оголением подлежащей соединительнотканной выстилки. Отмечали внедрение микроорганизмов в поверхностные слои эпидермиса с его деструкцией и оголением. Пограничные слои язв были богато ин-фильтрованы нейтрофилами, под которыми наблюдали активацию фибробластических элементов. Межмышечные пространства в толщине языка были заметно расширены и также содержали полиморфно-ядерный инфильтрат. Отечные явления также наблюдали и в многочисленных проходящих нервных волокнах органа (рис.2).

—---

Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК

~ 16 ~

-e^e^s-

41 , 1 ' 1 4fft

1W*

.♦¿Г Г

I

- V  •* г т I * . ' V/

? л

V V ... ' / 1

^ 1 :' •

ж

Рис.2. Нервный ствол языка с периневральным отеком и дистрофическими изменениями эндоневрия в виде ка-риопикноза, кариорексиса и плазморексиса. Контрольная крыса через 10 сутки после облучения в дозе 15 Гр.

Окраска гематоксилином и эозином, ув. х 100.

К 15-м суткам от воздействия ионизирующего излучения в контрольной группе отмечалось медленное восстановление слизистой оболочки полости рта. Клетки базального слоя частично оставались дистрофически измененными. В роговом слое также сохранялось рыхлое расположение чешуек, за счет чего снижалась высота нитевидных сосочков. Полного восстановления нитевидных структур на этот срок исследования не наблюдалось.

Применение антиоксидантного комплекса у животных опытной группы способствовало снижению уровня дистрофических изменений слизистой оболочки полости рта, к 5 суткам сохранялась достаточная толщина эпидермиальной выстилки. Отек отмечался преимущественно интрамуральный и периневраль-ный.

Сокращение клеточности отмечали только в зернистом слое (до 3 клеток в столбце). Толщина шиповатого слоя была сравнима с уровнем интактных животных, что указывает на сокращение сроков митотиче-ской блокады после облучения. Клетки базального слоя были несколько увеличены в размерах, их ядра частично были вакуолизированы.

Изменения микроциркулярного русла в группе лечения животных имели менее выраженный характер. Гистоархитектоника структурных элементов языка не претерпевала существенных изменений, сохранялась дифференцировка слоев эпителия со слабо выраженными субатрофическими изменениями шиповатого и зернистого слоев. Блестящий и роговой слои не имели

существенных различий с группой нелеченых животных. Количество митозов в базальном слое не превышало 2 - 4 в поле зрения. Клеточная инфильтрация носила очаговый характер, располагалась преимущественно в субэпителиальной зоне. Одновременно выявлено появление инфильтратов, состоящих преимущественно из тучных клеток (рис. 3) с небольшой примесью лимфоцитов и плазматических клеток. Отмечено увеличение калибра желез, наличие мукоидного секрета в просвете желез, изменение ядерно - цито-плазматического соотношения в эпителии желез. Встречались фокусы базальноклеточной гиперплазии и акантоза эпителия губы. Эрозивные изменения в слизистой оболочке губ были менее выраженными по сравнению с контрольной группой и группой нелеченых животных. К 15 суткам после воздействия в структуре слизистой оболочки языка облученных животных сохранялась повышенная активность базального слоя эпидермиса, на что указывало снижение размеров клеток, увеличение их плотности на базальной мембране, приобретение ими призматической формы и сохранение повышенного количества митозов (до 6-8 в поле зрения). Толщина эпидермального слоя увеличивалась до уровня нормы. В собственной пластинке слизистой оболочки языка наблюдали восстановление сосочко-вой структуры, происходило некоторое увеличение количества незрелых волокон с утолщением соединительнотканной прослойки. Её клеточность снижалась до нормы, отечность слоев языка отсутствовала,

—---

Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК

~ 17 ~

наблюдалась более выраженная секреторная активность слизистых желез в сравнении с контролем. В большинстве микрососудов восстанавливался кровоток. К 20-м суткам эксперимента у леченых животных

отмечалось полное восстановление структуры слизистой оболочки полости рта, тогда как у животных контрольной группы сохранялись остаточные явления лучевого поражения.

(М -Л

Рис.3. Грануляционная ткань полиморфного клеточного состава зоне эрозивно - язвенного поражения слизистой оболочки нижней поверхности языка; скопление тучных клеток в мышечном слое языка. Опытная группа,

15-е сутки. Окраска гематоксилином и эозином, ув. х 100.

В норме слизистая оболочка нижней поверхности языка у необлученных крыс представлена многослойным плоским неороговевающим эпителием, собственная пластинка слизистой оболочки слегка вдается в эпителий, образуя короткие сосочки [5]. За собственной пластинкой следует подслизистая основа, непосредственно прилежащая к поперечнополосатым мышцам соматического типа. Слизистая оболочка верхней поверхности языка представлена многослойным плоским неороговевающим и частично ороговева-ющим эпителием, образующим нитевидные и грибовидные сосочки, покрытые равномерным слоем из роговых масс, формирующих пилообразные структуры на всем протяжении спинки языка [5]. При воздействии ионизирующего излучения нарушения регенеративных процессов приводили к снижению численности клеток в шиповатом и зернистом слоях. Последний был представлен только одним рядом вытянутых вдоль поверхности языка эпителиоцитов. Нарушением процесса дифференцировки клеток эпидермиса возможно объяснить появление в роговом слое отдельных ядро-содержащих форм клеток. Обнаружение тучных клеток в субэпителиальной зоне периваскулярно и в мышечном компоненте, может быть расценено как следствие непосредственного воздействия радиации, так и активации нейрогуморальных механизмов с последующим выделением из тканей биологически активных ве-

ществ, способствовавших их альтерации. Исследование слизистых оболочек губ показали наличие более выраженной секреторной активности слизистых желез в сравнении с группой нелеченых животных.

Выводы. Таким образом, результаты патоморфо-логических исследований полностью подтверждают проведенные ранее клинические данные об эффективности антиоксидантного лечения экспериментального лучевого стоматита.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

[1] Власенко А.Н. Клиническая радиология: учеб. пособие / А.Н. Власенков, В.И. Легеза, С.Ю. Матвеев, А.Е. Со-сюкин // М.: ГЭОТАР Медиа, 2008. - 224 с.

[2] Полевая Л.П. Клинико-лабораторные проявления лучевого стоматита / Л.П. Полевая, Г.И. Прохватилов, С.Ю. Синицына, Т.В. Ладанова // XI Международная конференция челюстно-лицевых хирургов и стоматологов материалы конференции - СПб.: 2006 - С.150.

[3] Полевая Л.П. Клинико-экспериментальное обоснование применения антиоксидантного комплекса в лучевом стоматите: автореф. дис... канд. мед. наук / Л.П. Полевая, СПб. -2008. -28 с.

[4] Прохватилов Г.И. Обоснование применения антиокси-дантного комплекса в терапии лучевого стоматита онкологических больных челюстно-лицевой области// Г.И. Прохватилов, Л.П. Полевая// Вестник Российской Военно-медицинской академии - 2007 - №17 -С 440.

[5] Avon S.L. Oral mucosal lesions associated with use of quid // J. Can. Dent. Assoc. - 2004. - Vol. 70.№ 4. - P. 244- 24.

—--—

Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК

EFFECT OF ANTIOXIDANT THERAPY FOR MORPHOLOGICAL MANIFESTATIONS

OF RADIATION STOMATITIS

Borisova E. G., Polevaya L.P., Vasilyeva L.V., Zheleznyak V.A.

Military medical academy named after S.M. Kirov, Saint Petersburg, Russian Federation

Annotation. An experimental study was performed on 300 nonlinear white male rats, during which a model of radiation stomatitis was developed and the effect of antioxidants on the course of radiation stomatitis caused by gamma or X-ray radiation was studied. The state of the mucous membrane of the tongue was assessed-the thickness and cellular composition of the epidermal layer, the presence of erosive and ulcerative processes, structural changes in connective tissue, including collagen, fibroblasts, the presence ofan infiltrate in the dermis and underlying muscle tissue. In order to correct the revealed homeostatic disorders, we used a complex of antioxidants, including vitamins A, C, E, as well as sodium selenite. The use of the antioxidant complex in the animals of the experimental group contributed to a decrease in the level of dystrophic changes in the oral mucosa. By the 20th day of the experiment, complete restoration of the structure of the mucous membrane of the oral cavity was noted in the treated animals, while in the animals of the control group the residual effects of radiation damage were preserved. The results ofpathomorphological studies fully confirmed the earlier clinical data on the effectiveness of antioxidant treatment of experimental radiation stomatitis. Key words: radiation stomatitis, white rats, experiment, antioxidant therapy.

REFERENCES

[1] Vlasenko A.N. Clinical radiology: teaching materials, A.N. Vlasenkov, V.I. Legeza, S.Yu. Matveev, A.E. Sosyukin, M.: GEOTAR Media, 2008. - 224 p.

[2] Polevaya L.P. Clinical and laboratory manifestations of radiation stomatitis, L.P. Polevaya, G.I. Prokhvatilov, S.Yu. Sinitsyna, T.V. Ladanova, XI International Conference of Maxillofacial Surgeons and Dentists conference materials -St. Petersburg: 2006 - P.150.

[3] Polevaya L.P. Clinical and experimental substantiation of the use of the antioxidant complex in radiation stomatitis: author's abstract. dis ... cand. honey. Sciences, L.P. Field, St. Petersburg. -2008. -28 p.

[4] Prokhvatilov G.I. Justification of the use of an antioxidant complex in the therapy of radiation stomatitis of oncological patients in the maxillofacial area, G.I. Prokhvatilov, L.P. Polevaya, Bulletin of the Russian Military Medical Academy - 2007 - №17-P. 440.

[5] Avon S.L. Oral mucosal lesions associated with use of quid, J. Can. Dent. Assoc. - 2004. - Vol. 70№ 4. - P. 244- 24.

—---

Журнал включен в Перечень рецензируемых научных изданий ВАК