Введение к работе
Актуальность проблемы. Изучение структурных основ и реактивных свойств миокарда остается актуальной проблемой современной морфологии. В связи с появлением новых современных иммуногистохимических методов исследования вопросы эмбрионального гистогенеза и регенерации миокарда по-прежнему привлекают внимание морфологов (Epstein LA., 2010; Asrih М., 2011; Freire CM, 2011). Исследование морфологических изменений органов и тканей на фоне стресса является важным направлением современной теоретической и практической медицины (Писарев В.Б., 1980; Красных И.Г. др., Меерсон Ф.З., 1984; Павлович ЕР., 2001; Балашов ВЛ, 2001,2006,2010; Герасимова Н.Г., 2008).
Применение электронно-микроскопических, морфометрических и др. методов исследования позволило значительно расширить существующие представления о миокарде (Швалев В.Н. и соавт., 1992; Данилов Р.К., 1996; Ямщиков Н.В., 1991, 1997; Hirakov R., Montgomery Н., 1994; Lyons G.E., 1996; Icardo J.M., 1996). Многие результаты этих исследований стали фундаментальными и лежат в основе современных представлений о строении миокарда, а также объясняют возникновение врожденных пороков сердца и патогенез заболеваний органа.
Однако данное направление нельзя считать полностью исчерпанным, по крайней мере, по двум причинам. Во-первых, благодаря развитию молекулярной биологии перед исследователями открываются все новые тайны тонкой регуляции процессов эмбрионального развития сердца. Становятся известными молекулярные факторы, контролирующие миофибриллогенез и миокардиогенез, определяющие дефинитивное строение органа (Horb М.Е., Thomsen G.H., 1999, Sanger J.M., Sanger J.W., 2008). Вскрываются новые причинно-следственные связи в цепи молекулярно-генетических, биохимических, морфогенетических и структурных событий, что позволяет взглянуть с новых позиций на эмбриональное развитие сердца. Во-вторых, среди факторов внешней и внутренней среды, действие которых на эмбриогенез относительно хорошо исследовано, внимание морфологов привлекают новые агенты, роль которых только начинает проясняться.
В этом плане следует обратить внимание, что развитие медицины в целом и увеличение доступности для населения большинства стран мира различных лекарственных средств, все острее ставит проблему необходимости исследования морфологических основ адаптации к хроническому использованию медицинских препаратов. Одной из таких групп препаратов являются витамины и в частности витамин А.
Несмотря на то, что биологические эффекты витамина А изучаются уже более века, сведения о его влиянии на структуру миокарда относительно немногочисленны. Возможной причиной этого является устоявшееся мнение клиницистов и экспериментаторов о высокой безопасности витамина.
Между тем, в мировой научной литературе, все чаще публикуются данные опровергающие миф о безвредности витамина А. По данным Forman D., Altaian D. (2004) комплексные витаминные препараты, содержащие витамин А не снижают смертность пациентов и, даже напротив, статистически достоверно повышают риск возникновения опухолевых заболеваний.
Учитывая, вышесказанное, а также появление в научной литературе последних десятилетий данных (Duester G., 2008, Kin R. et al., 2012) о регуляторной роли витамина А и негативном влиянии его терапевтических доз на развитие многих органов и в том числе на кардиогенез (Pan J., Baker К.М., 2007; Kikuchi К. et al., 2011), на наш взгляд не вызывает сомнения актуальность изучения морфологических основ адаптации миокарда млекопитающих к хроническому действию терапевтических доз витамина А. Появление новых современных иммуногистохимических методик в настоящее время позволяют решить многие задачи, которые ранее не могли быть решены.
Цель исследования - морфологический анализ эмбрионального и постнатального развития, структурной организации миокарда у взрослых животных в условиях экспериментально измененного эмбриогенеза путем введения витамина А и на фоне хронического стресса.
Для достижения указанной цели были поставлены следующие задачи: 1. На светооптическом и ультраструктурном уровнях выявить особенности морфологии миокарда крыс в различные периоды онтогенеза при хроническом введении терапевтических доз витамина А
2. Дать морфологическую характеристику процессов пролиферации,
дифференцировки и гибели кардиомиоцитов в эмбриональном кардиомиогенезе.
-
Изучить влияние витамина А на кардиомиогенез и структуру дефинитивного миокарда крыс, находящихся в условиях стресса.
-
Выявить изменения морфометрических показателей кардиомиоцитов различных отделов сердца в ходе экспериментально измененного кардиомиогенеза. '
Научная новизна полученных данных.
Используя комплекс морфологических методов, впервые в рамках одного исследования проведено детальное изучение гистогенеза сердечной мышечной ткани в различные периоды развития млекопитающих на фоне введения витамина А. Полученные данные существенно дополняют сведения об основных закономерностях гистогенеза сердечной мышечной ткани. Данные, полученные методом иммуногистохимии с применением антител к десмину, тропонину Т свидетельствуют о том, что они могут служить критериями степени дифференцировки кардиомиоцитов и пространственной организации данного процесса.
Выявлены особенности кардиомиоцитов атриального и вентрикулярного миокарда. Представлены морфометрические особенности кардиомиоцитов дефинитивной сердечной мышечной ткани, изучено их процентное соотношение в условиях хронического стресса и введения витамина А.
Впервые проведено комплексное гистологическое, иммуногистохимическое, морфометрическое и элетронно-микроскопическое исследование структурной организации миокарда белых крыс в условиях хронического стресса на фоне введения витамина А. С помощью комплекса методов гистологического исследования изучены реактивные изменения и регенераторные процессы, происходящие в миокарде на фоне введения витамина А в условиях хронического стресса. Показано цитопротекторное свойство витамина А на кардиомиоциты в условиях хронического стресса.
Научно-практическая значимость.
Полученные в работе сведения об эмбриональном развитии миокарда, углубляют современные представления о кардиомиогенезе и становлении межтканевых взаимоотношений в ходе формирования миокарда.
Морфометрические, иммуногистохимические и электронно-микроскопические аспекты о структурной организации миокарда в эмбриональном и постэмбриональном развитии сердечной мышечной ткани, полученные в результате данного исследования, могут быть использованы в качестве базовых в научно-практической работе и при проведении экспериментов на лабораторных животных.
Данные о гистогенезе сердечной мышечной ткани, включающем генетически детерминированные процессы пролиферации, дифференцировки и клеточной гибели, могут
быть использованы при моделировании врожденной патологии сердца. Кроме того обнаружено, что эти процессы обладают определенным диапазоном изменчивости.
В связи с широким применением витамина А в практической медицине, результаты исследования, полученные при воздействии витамина А в эмбриогенезе, представляют несомненный интерес. Они расширяют ныне существующие представления о реактивных изменениях миокарда при различных воздействиях. Особенно полезными могут быть данные, полученные при применении витамина А на фоне хронического стресса. Эти данные могут быть использованы в практической медицине.
Научно-практическую ценность имеют сведения о закономерностях пролиферации, дифференцировки и клеточной гибели миокарда, а также особенностях регенерации кардиомиоцитов при воздействии витамина А.
Результаты проведенного исследования целесообразно использовать в изложении соответствующих разделов общей, сравнительной, частной гистологии и эмбриологии медицинских и биологических ВУЗов.
Положения, выносимые на защиту.
1. Закономерные процессы эмбрионального гистогенеза сердечной мышечной ткани: пролиферация, дифференцировка, интеграция и клеточная гибель имеют свои особенности проявления в нормальном и экспериментально измененном гистогенезе
-
Степень выраженности иммуногистохимической реакции к белку промежуточных филаментов - десмину и к структурному кальций-рецептивному белку - тропонину Т может служить критериями процесса специфической дифференцировки сердечных мышечных клеток, а также пространственной организации данного процесса
-
Экспериментальное изменение эмбриогенеза в результате введения витамина А вызывает комплекс реактивных ультраструктурных изменений миокарда в эмбриональном и постнатальном развитии. Введение витамина А на фоне хронического стресса взрослым животным не вызывает усиления дистрофических изменений в миокарде, а напротив, скорее оказывает цитопротекторное воздействие.
Апробация работы. Материалы диссертационной работы доложены и обсуждены на IX конгрессе Международной ассоциации морфологов (2008г.), на Всероссийской конференции, посвященной 85-летию Д.С.Гордон (Чебоксары, 2008 г.), Всеросс. научн. конф.
«Нейробиологические аспекты морфогенеза и регенерации», (18-19 ноября 2008 г., Оренбург), на Региональной научно-практической конференции "Вопросы клинической и экспериментальной медицины" (Чебоксары, 2009), на VI Всеросс. съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Саратов, 23-26 сентября 2009 г.), на X Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Ярославль, 2010), XI Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Самара 29-31 мая 2012), на заседании Самарского отделения Всероссийского научного общества анатомов, гистологов и эмбриологов (2012).
Внедрение результатов исследования. Результаты исследований используются в учебном процессе в Самарском государственном медицинском университете при чтении лекций и проведении практических занятий по темам "Мышечные ткани", "Сердечно-сосудистая система".
Публикации. По материалам диссертации опубликованы в печати 11 работ из них 7 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, их обсуждешія, выводов и списка литературы, включающего 152 источников, из которых - 117 иностранные. Иллюстративный материал представлен 1 таблицей, 94 рисунками, которые включают гистограммы, электронограммы и микрофотографии.
![Морфологическая и иммуногистохимическая характеристика тимуса при различных видах хронического стресса на ранних этапах постнатального онтогенеза [Электронный ресурс]](/i/i/4435/180136.png "Морфологическая и иммуногистохимическая характеристика тимуса при различных видах хронического стресса на ранних этапах постнатального онтогенеза [Электронный ресурс] Федорова Ольга Валентиновна")
![Сравнительная характеристика морфологических изменений скелетной мышцы в условиях ее прижизненного и посмертного повреждения [Электронный ресурс]](/i/i/4286/191740.png "Сравнительная характеристика морфологических изменений скелетной мышцы в условиях ее прижизненного и посмертного повреждения [Электронный ресурс] Григорьева Юлия Владимировна")
