Ювенильный ревматоидный артрит (ЮРА) занимает одно из ведущих мест в системе здравоохранения. Прогрессирующее течение со склонностью к хронизации, часто сопровождается вовлечением внутренних органов и систем организма [1, 4, 7].
Трудные этапы диагностирования, часто несоответствующие проявления клинического и морфологического состояния кардиомиоцитов и сосудов сердца, а так же неопределенность данных при поражении миокарда во многом определяют прогноз и течение заболевания у больных [4,8, 9,]. Характерно раннее развитие дистрофических изменений в миокарде, которые нарастают с прогрессированием заболевания, однако морфологические изменения в сердце встречаются чаще, чем проявляются клинически [3, 5, 8]. Создание экспериментальной модели хронического аутоиммунного воспаления позволило изучить и выявить особенности сердечно-сосудистой системы у пациентов при ювенильном ревматоидном артрите (ЮРА).
Целью нашей работы явилось изучение динамику в миокарде у экспериментальных животных с моделированным адъювантным артритом на фоне проведенной гормонотерапии и метаболической коррекции.
Исследование проведено на 24 самцах и самках крыс линии «Wistar» 2-х месячного возраста весом 70-100 г., находившихся в стационарных условиях вивария. Все эксперименты на животных проводили с соблюдением международных принципов Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемые для экспериментальных и других научных целей (Страсбург, 1985), а также в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» [1].
Для моделирования ювенильного ревматоидного артрита применяли введение адъюванта Фрейнда. Нами были взяты белые крысы в возрасте 28-30 дней (что соответствует 4-15 лет жизни ребенка), весом 60-80г (по классификации В. И. Западнюка) [2, 6]. Моделировали аутоиммунный процесс путем сенсибилизации организма животного полным адъювантом Фрейнда (ПАФ) по ранее принятой методике [7]. В течении 28 дней вводили ПАФ методом субплантарной инокуляцией 0,01 мл 2 раза в неделю в задние лапки животных. У всех экспериментальных животных к 5-й неделе развивался полиартрит с преимущественной локализацией в крупных суставах передних и задних конечностях, с менее выраженным поражением мелких сочленений. В соответствии с экспериментом животные были разделены на 4 группы. Первую нозологическую группу составили животные с экспериментально вызванным адъювантным артритом (АдАр) (n = 6), не получавшая лечение. Вторую группу составили 6 животных в возрасте 16-ти недель с моделированным АдАр при введении преднизолона (глюкокортикоидная модель) на протяжении 4-х недель. В третью нозологическую группу вошли животные (n = 6, возраст — 16 недель), которые на фоне моделированного АдАр, получили метаболическую коррекцию препаратом «кардонат» в течении 4-х недель. Четвертую группу составили здоровые животные (n = 6) контрольной группы (КГ). Забор материала проводился через 20 недель с момента моделирования АдАр и лечения препаратами.
Результаты полученные при электронной микроскопии свидетельствуют о создании аутоиммунного воспаления, характерного для ЮРА, а так же выявлении изменений в сердечно-сосудистой системе у экспериментальных животных. Анализируя ультратонкую морфологическую картину миокарда, у животных первой группы с моделированным аутоиммунным процессом выявляли в кардиомиоцитах выраженные деструктивные изменения. Степень выраженности ультраструктурных изменений не зависела от отдела сердца и расположения кардиомиоцитов по отношению к сердечным слоям. Определяли множественные разрывы и нарушение целостности митохондриальных мембран, вакуолизацию и фрагментацию подавляющего числа митохондрий. (рис.1., 2.).
Рис. 1. Электронная микрофотография. Дезориентация, фрагментация и укорочение крист митохондрий в миокарде. В матриксе митохондрий — хлопьевидный аморфный материал (отмечено стрелками). Гиперплазия элементов комплекса Гольджи (отмечено пунктирными стрелками). Ув. 15 000.
Рис. 2. Электронная микрофотография. Разрыв мембран и вакуолизация митохондрий миокардиоцитов (отмечено стрелками). Ув. 15 000.
Кристы митохондрий были укорочены, дезориентированы и фрагментированы; на них в большом числе наблюдали кристаллические включения высокой электронной плотности. В большинстве митохондрий не удавалось проследить двухконтурность крист и мембран; при этом в матриксе подавляющего большинства митохондрий визуализировался хлопьевидный аморфный материал различной электронной плотности. Зачастую среди митохондрий располагались миелиновоподобные структуры, сравнимые по размеру с крупной митохондрией. Вблизи ядра регистрировали появление полисом и гиперплазия элементов комплекса Гольджи. Ядерный хроматин конденсировался по периферии кариоплазмы. Кариолемма формировала множество инвагинаций, отчего ее край приобретал неровные и фестончатые очертания. Гетерохроматин распределялся преимущественно по периферии ядра. В центре ядра определяли зону полной деконденсации с глыбками незначительного размера конденсированного хроматина. Ядерные поры были резко расширенными. Они порой граничили с околоядерными вакуолями, расположенными в цитоплазме (Рис. 3.).
Рис. 3. Электронная микрофотография. Кариолемма миокардиоцитов синцития формирует множество инвагинаций. Ядерные поры расширены, граничат с вакуолями (отмечено стрелками). Ув. 15 000.
Наблюдали расширение саркоплазматических ретикулярных канальцев, очаговый лизис саркоплазматического матрикса, отек миокардиальной стромы, разобщение и лизис миофибриллярных пучков, что является свидетельством выраженного повреждения. Z- линии миосинцития неравномерной электронной плотности, во многих случаях деструктурированы и представляют собой цепочки поперечно ориентированного электронноплотного глобулярного материала (Рис. 4.).
Рис. 4. Электронная микрофотография. Z- линии миокардиоцитов неравномерной электронной плотности, деструктурированы, представляют собой цепочки поперечно ориентированного электронноплотного глобулярного материала (отмечено стрелками). Ув. 15 000.
Местами были деструктурированы сами мышечные филаменты. Сократительные фибриллы при этом сохраняли упорядоченное расположение актиновых и миозиновых нитей. Участок цитоплазмы клетки, занимаемый ими ранее, был просветленным и содержал разрозненные, фрагментированные и ориентированные хаотично фибриллы. М-линии прослеживали во всех препаратах, при этом они не всегда сохраняли свою четкость. И-диски за счет деструкции и отделения нитей актина от Z-линий имели также множество просветлений. Капилляры выглядели запустевшими, цитоплазма эндотелиоцитов была заполнена множеством просветлений, вакуолями. Полученные при электроной микроскопии морфологические результаты миокардиоцитов свидетельствовали о создании хронического аутоиммунного воспаления, характерного для ЮРА у экспериментальных животных.
Во второй группе глюкокортикоидной модели созданной на фоне введения преднизолона деструктивные изменения выражены в гораздо меньшей степени, однако в той же мере сохраняются явления дезорганизации стромы миокарда и самих миокардиоцитов (Рис. 5.).
Рис. 5. Электронная микрофотография. Дезориентация, фрагментация и укорочение крист митохондрий (отмечено стрелками). Ув. 20 000.
Рис. 6. Электронная микрофотография. Отделение от Z – линии нитей актина (отмечено стрелками). Пунктирной линией показаны миелиновоподобные структуры. Ув. 20 000.
На рисунке 6. наблюдается вакуолизация подавляющего числа митохондрий, а также дезориентация, фрагментация и укорочение крист митохондрий. Ядра кардиомиоцитов сохраняют свою форму и занимают центральное положение в клетке. Кариолемма ровная, околоядерное пространство визуализируется в виде тонкой электроннопрозрачной каймы. Отек миокардиальной стромы выражен в меньшей степени, чем в предыдущей группе и носит очаговый характер. Z – линии электронноплотные, прослеживаются во всех препаратах, сохраняют свою направленность и четкость. Размер таких просветлений, имеющих вид размытых, проходящих параллельно Z — линиям, полос, составляет 400 или 500 нм
Изменения в миокарде пациентов третьей наблюдаемой группы получивших метаболическую коррекцию препаратом «кардонат» по сравнению с двумя предыдущими, оказываются мало значимыми и носят поверхностный, но обратимый характер. В области интредигитаций и десмосом кардиомиоциты прочно соединены между собой. Отек миокардиальной стромы не выражен, визуализируется лишь в виде незначительных очаговых просветлений. Ядра сохраняют свою форму, занимают центральное положение в клетке, хорошо выявляется расположенный по периферии, а в центре ядра – в виде нескольких ядрышек, гетерохроматин. Ядерные поры и околоядерное пространство визуализируются достаточно ясно. (Рис. 7.).
Рис. 7. Электронная микрофотография. Гигантские митохондрии. Ув. 15 000.
Подобная картина создает ощущение существования единой митохондриальной межфибриллярной сети, субъединицы которой отделены друг от друга внутренними мембранами. Митохондриальные мембраны и кристы сохраняют двухконтурность и направленность. В нескольких препаратах обнаруживается дезориентация и укорочение крист, очаговое просветление матрикса митохондрий, а также миелиновоподобные структуры.
Z – линии и М – линии выражены хорошо, сохраняют четкость, прослеживаются во всех препаратах. Встречаются электронносветлые участки разволокненных дезорганизованных фибрилл саркомера, размерами до 200 нм. Локализованы такие участки в саркомере, относительно Z – линий и М – линий, в равной степени одинаково и без видимой периодичности (Рис. 8.).
Рис. 8. Электронная микрофотография. Z – линии и М – линии выражены хорошо, сохраняют четкость, прослеживаются во всех препаратах (показаны стрелкой). Ув. 20 000.
ВЫВОДЫ
1.Обнаруженные изменения клеток и сосудов сердечной мышцы при адъювантном артрите в сравнении с контрольной группой здоровых животных свидетельствуют о преобладании дистрофических и деструктивных процессов, приводящих к необратимой структурной перестройке миокарда. 2. Использование гормонального лечения при данной патологии до определенной степени нивелирует указанные изменения. Но при этом во второй группе все же выявляются признаки необратимых ультраструктурных изменений. 3.Отмечена положительная динамика в третьей наблюдаемой группе с применением метаболической терапии препаратом «кардонат».
Список литературы:
- Западнюк В.И. Лабораторные животные / В.И. Западнюк, И.П. Западнюк, Е.А. Захария. – К.:Выща школа, 1985.- 385 с.
- Западнюк В. И. Гериатрическая фармакология. – Киев: Здоров’я, 1977. – 340 с.
- Котельникова Г. П. Поражение сердца при ревматоидном артрите // Ревматоидный артрит. — М.: Медицина, 2002. — С. 89-90.
- Макаров Л.М. ЭКГ в педиатрии. – М.: Медпрактика, 2006. – 544с.
- Плецитый К.Д., Шатерникова И.Н. Влияние витамина D на развитие и генерализацию адъювантного артрита у крыс // Патол.физ. и эксп.терапия.- 1984.- N4.- С.40-44.
- Раденска-Лоповок С. Г. Морфологические методы исследования и диагностики в ревматологии В кн.: Ревматические болезни (руководство по внутренним болезням) под ред. В. А. Насоновой и Н. В. Бунчука. М.: Медицина, 1997. С. 80-94.
- Цурко В.В., Котельникова Г.Н., Раденска-Лоповок С.Г. Поражение сердца и сосудов при ревматоидном артрите //Лечащий врач.- 2003. -№3. С.39-42.
- Yuda Y. Formation of lipid peroxides in adjuvant arthritis. // J. Pharm. Soc.Jap. — 1987. — Vol. 107, N 4. — P. 287 — 293.[schema type=»book» name=»ПРИМЕНЕНИЕ МЕТАБОЛИЧЕСКОЙ ТЕРАПИИ У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ С МОДЕЛИРОВАННЫМ АДЪЮВАНТНЫМ АРТРИТОМ» description=»Проведены исследования сердечно-сосудистой системы при моделировании адъювантного артрита на 24 крысах линии «Wistar». В статье проанализированы морфологические изменения миокарда у животных с экспериментально вызванным адъювантным артритом позволили выявить дистрофические и деструктивные процессы в миокардиоцитах, что свидетельствует о необходимости метаболической коррекции.» author=»Кутузова Лилиана Алексеевна, Верченко Игорь Анатольевич, Куница Виктор Николаевич» publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-03-15″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_30.05.2015_05(14)» ebook=»yes» ]