Введение к работе
Актуальность исследования. Сахарный диабет - одна из ведущих проблем современной медицины. Большая социальная значимость диабета состоит в том, что это заболевание приводит к ранней инвалидизации и летальности (Дедов И. И. и соавт., 2005; Van Damme Н. et al., 2001). Основным условием развития сахарного диабета I типа является инсулиновая недостаточность (Флеров М. А. и соавт., 2003; Дедов И. И. и соавт., 2005; Dias A. S. et al., 2005; Toshihiko Osawa et al., 2005; Jeffrey I. Mechanick., 2006; Nir T. et al., 2007; Teta M. et al, 2007). Гипоинсулинемия приводит к выраженным нарушениям обмена веществ, что вызывает структурные и функциональные нарушения на всех уровнях целостной системы организма, в частности, на тканевом и клеточном. В связи с этим внимание исследователей обращено на реактивные изменения рыхлой волокнистой соединительной ткани в условиях нарушения углеводного обмена (Балдаруева Г. В., 1988; Подгребальный А. Н., 2005). Эта ткань вместе с кровью и лимфой образует, как известно, внутреннюю среду организма, характеризующуюся в норме относительным постоянством клеточного состава и физико-химических показателей. В ней протекают метаболические и трофические процессы, обеспечивающие нормалыгую жизнедеятельность органов и организма в целом (Юрина Н. А. и соавт., 1990).
Под влиянием тех или иных повреждающих воздействий, в рыхлой волокнистой соединительной ткани происходят структурные перестройки, направленные на сохранение динамического равновесия тканевой системы (Виноградов В. В. и соавт., 1980; Серов В. В., Шехтер А. Б., 1981; Воробьева Н. Ф., 2007; 2008; Правоторов Г. В., 2008; Омельяненко Н. П., Слуцкий Л. И., 2009; Kielty С. М., 2002; Ramirez F. 2004; Bhide V. М. et al., 2005; Kinga A. Powers et al., 2006; Salamon A., 2007; Wong T. et al., 2007; Daley W. P., 2008; Glares T. et al., 2009).
В процессе адаптации к экстремальным воздействиям ведущая роль принадлежит гормональной регуляции обменных процессов и физиологических функций (АкмаевИ. Г. и соавт., 1993). Изучение чувствительности отдельных компонентов соединительной ткани к гормональным воздействиям представляет самостоятельный интерес, а также связано с актуальной проблемой поиска механизмов регуляции ее системных реакций (Ahmadi К. et al., 2005). В литературе имеются сведения о влиянии на функции клеток соединительной ткани гормонов надпочечника, щитовидной железы (Радостина А. И., 1988; Прошина Л. Г., 1987; Юрина Н. А., 1990). Однако, действие инсулина на состав популяции клеток соединительной ткани изучено недостаточно, мало сведений о влиянии измененного обмена углеводов на структурные и функциональные особенности макрофагальной системы. Отсутствуют количественные цитохимические данные об изменениях метаболической активности основных клеточных элементов соединительной ткани под влиянием нарушения углеводного обмена, вызванного сахарным диабетом.
По данным ряда авторов, диабет характеризуется нарушением как углеводного, так и липидного обмена, что приводит к увеличению содержания токсических продуктов ПОЛ в крови и тканях (Корчин В. И., 1992; Косенко Е. А. и соавт., 1999; Колесник Ю. М. и соавт., 2004; Дедов И. И. и соавт., 2005; Szkudelski Т., 2001; Jeffrey I., 2006; Ann. N. Y., 2005). Повышение ПОЛ сопровождается снижением активности эндогенных «антиперекисных» ферментных систем и дефицитом
г\
антиоксидантов (Ухина Т. В. и соавт., 1993; Архипенко Ю. В. и соавт., 2004; Zamora R. et al., 1997; Lin.W. et al., 2000; Maeda Y. et al., 2000). Наибольшего внимания среди значительного арсенала антиоксидантов (синтетических и природных), заслуживает альфа-токоферол, как естественный для организма и отличающийся относительно невысокой стоимостью (Волкова Н. А., 2003; Гаврилова Л. В., 2003; Макарова М. Ю., 2003; Смирнов Л. Д. и соавт., 2003; Lin W. et al, 2000; Haidara M. A., 2009). Роль структурных элементов рыхлой волокнистой соединительной ткани в адаптивных реакциях организма при нарушениях гомеостаза, вызванных диабетом, изучена недостаточно, а имеющиеся сведения иногда противоречивы. Вышеизложенное послужило предпосылкой к изучению целесообразности применения альфа-токоферола в качестве препарата, позволяющего корректировать ответную реакцию структурных компонентов соединительной ткани на диабет с целью повышения адаптивных возможностей организма к нарушению обмена веществ и окислительно-восстановительного гомеостаза.
Цель исследования
Изучить функциональную морфологию структурных компонентов соединительной ткани кожи в условиях экспериментального аллоксанового диабета и введения а-токоферола.
Задачи исследования:
Изучить показатели процессов ПОЛ в плазме крови и в поджелудочной железе и активность ферментов антиоксидантной системы защиты организма в условиях аллоксанового диабета, диабета на фоне ос-токоферола.
Исследовать структурную организацию рыхлой волокнистой соединительной ткани кожи (клеток и межклеточного вещества) в условиях экспериментального аллоксанового диабета.
Выявить и сопоставить динамику структурной организации и метаболической активности клеток рыхлой волокнистой соединительной ткани кожи крыс линии Вистар при введении а-токоферола, при аллоксановом диабете и коррекции его антиоксидантом (а-токоферол).
Провести анализ динамики состояния периферической крови (лейкоцитарной формулы, содержания общих липидов) при экспериментальных воздействиях (аллоксановый диабет и диабет на фоне а-токоферола).
Сопоставить динамику липидного обмена, а так же степень участия в нем макрофагов СТ кожи при диабете и коррекции его а-токоферолом.
Сопоставить динамику компонентов межклеточного вещества рыхлой волокнистой соединительной ткани кожи при аллоксановом диабете и коррекции его а-токоферолом.
Научная новизна диссертации. Впервые изучена морфология компонентов рыхлой волокнистой соединительной ткани кожи при экспериментальном аллоксановом диабете и введении а-токоферола. Впервые сопоставлены изменения клеток и межклеточного вещества, а так же показана динамика метаболической активности структурных компонентов рыхлой волокнистой соединительной ткани
кожи (клеток, основного аморфного вещества и волокон) при
экспериментальном диабете и его коррекции а-токоферолом. Впервые сопоставлена динамика липидного обмена с накоплением токсических продуктов ПОЛ и проанализирована степень участия клеток соединительной ткани кожи при экспериментальном диабете и диабете на фоне а-токоферола. Впервые проведен сравнительный анализ структуры эндокринного аппарата поджелудочной железы при аллоксановом диабете и коррекции его а-токоферолом.
Теоретическая и практическая значимость работы. Комплекс морфологических, морфометрических, биохимических и гистохимических параметров, полученных в ходе работы может быть использован в экспериментальных исследованиях, где предметом изучения является соединительная ткань, ее клеточные элементы и межклеточное вещество.
Материалы позитивного влияния антиоксидантов и, в частности, а-токоферола на эффекторные звенья тканевого гомеостаза (макрофаги, моноциты, лимфоциты) могут быть приняты во внимание при комплексной терапии сахарного диабета. Результаты экспериментальных исследований, проведенных на молекулярном, клеточном и тканевом уровне позволили установить, что перестройка макрофагов, фибробластов, тучных клеток, структур межклеточного вещества соединительной ткани кожи носит защитно-приспособительный характер. Реакция соединительнотканных компонентов тесно связана с гормональным фоном (содержанием инсулина) и зависима от состояния эндокринного аппарата при диабете, что может быть использовано при разработке положений функциональной морфологии соединительной ткани в разделах «соединительные ткани», «клеточные взаимодействия в адаптивных реакциях», «эндокринная система» фундаментальной и прикладной гистологии.
Положение о стимулирующем влиянии а-токоферола на развертывание защитно-компенсаторных механизмов клеточных элементов соединительной ткани, в частности, макрофагов-моноцитов, имеет существенную практическую значимость использования природного антиоксиданта в комплексном лечении сахарного диабета.
В эндокринологии, в разделах, посвященных изучению патологии поджелудочной железы следует принять во внимание положительный эффект а-токоферола как на эндокринный аппарат поджелудочной железы, так и на элементы соединительной ткани кожи.
Внедрение результатов работы в практику. Полученные материалы по функциональной морфологии СТ могут быть использованы в учебном процессе лекционного курса и практических занятий медицинских ВУЗов и факультетов университетов кафедрами гистологии, физиологии, патофизиологии и патологической анатомии, о чем имеются акты внедрения.
Данные биохимии окислительно-восстановительного и углеводного гомеостаза могут быть востребованы в научно-исследовательских лабораториях, изучающих вопросы состояния системы ПОЛ-АОЗ, атак же углеводный обмен.
Морфометрические характеристики структур соединительной ткани интактных животных, в условиях экспериментального аллоксанового диабета и диабета на фоне введения а-токоферола могут быть использованы для сравнительного анализа
6 полученных параметров клеток и межклеточного вещества соединительной ткани в процессах адаптации.
Результаты работы могут быть использованы при обосновании и назначении антиоксидантов в комплексной терапии диабета.
Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 165 страницах машинописного текста, состоит из введения, 4-х глав, включающих обзор литературы, материалы и методы исследования, результаты исследования и их обсуждение, выводов, указателя литературы. Диссертация содержит 65 рисунков, 17 таблиц. В работе использовано 155 отечественных и 140 иностранных источников литературы.