ГІСТОЛОГІЧНА ТА УЛЬТРАСТРУКТУРНА ХАРАКТЕРИСТИКА СУДИН МІОКАРДА ЛІВОГО ШЛУНОЧКА ЩУРІВ З ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИМ ЦУКРОВИМ ДІАБЕТОМ, УСКЛАДНЕНИМ ГОСТРИМ ПОРУШЕННЯМ ЦЕРЕБРАЛЬНОГО КРОВОТОКУ В БАСЕЙНІ СОННИХ АРТЕРІЙ

Анотація

Резюме. Відомо, що ризик серцевих захворювань у пацієнтів із цукровим діабетом (ЦД) у 2-3 рази вищий, ніж у загальній популяції. Тяжкі серцево-судинні ускладнення (ССУ) вважають основними причинами смерті пацієнтів із ЦД. Крім ЦД до появи ССУ призводять гострі ішемічні інсульти («синдром інсульту та серця»). У хворих на ЦД ішемічні інсульти трапляються у 2-6 разів частіше порівняно з особами без діабету, тому слід очікувати, що така поєднана патологія може поглиблювати структурно-функціональні зміни міокарда та його судинного русла, однак це питання залишається практично недослідженим.

Мета роботи. Встановити гістологічні та ультраструктурні еквіваленти пошкодження судин міокарда лівого шлуночка при ускладненні цукрового діабету гострим порушенням церебрального кровообігу.

Матеріал і методи. ЦД моделювали однократним внутрішньочеревним уведенням стрептозотоцину (Sigma, США, 60 мг/кг маси тіла) двомісячним щурам. У шестимісячних щурів контрольної групи та тварин із ЦД із рівнем глікемії вище 10 ммоль/л здійснювали 20-хвилинну оклюзію обох сонних артерій із наступним відновленням кровотоку. На 12-ту добу посішемічного періоду після евтаназії забирали міокард лівого шлуночка, фіксували в 10 % розчині нейтрального формаліну й після відповідної гістологічної проводки заливали в парафін, робили гістологічні зрізи завтовшки 10-15 мкм, зафарбовували їх гематоксиліном і еозином та за допомогою світлооптичного мікроскопа Биолам Ломо С11 вивчали гістологічну будову гемокапілярів. Для електронно-оптичних досліджень міокард упродовж години фіксували у 2,5 % розчині глютаральдегіду (рН 7,3-7,4), після передбаченої методикою проводки заливали в суміш епоксидних смол і аралдиту. На ультрамікротомі УМПТ-7 готували ультратонкі зрізи, забарвлювали 1 % водним розчином уранілацетату, контрастували цитратом свинцю та за допомогою електронного мікроскопа ПЕМ-125К вивчали електроннопрозорість, форму і структуру гемокапілярів.

Усі дослідження проводили з дотриманням Конвенції Ради Європи про охорону хребетних тварин, що використовують в експериментах та інших наукових цілях, від 18.03.1986 р., Директиви ЄЕС № 609 від 24.11.1986 р. і наказу МОЗ України № 690 від 23.09.2009 р.

Результати. Гістологічні дослідження встановили глибокі порушення структурної організації артерій, артеріол та вен міокарда лівого шлуночка як при ЦД, так і після ішемії-реперфузії головного мозку. Ці порушення стосуються всіх шарів судинної стінки: ендотеліоцитів, середньої гладком’язової оболонки, адвентиції, а також периваскулярних ділянок. Індекс Вогенворта артерій та артеріол достовірно збільшений порівняно з показниками тварин групи контролю приблизно в однаковій мірі при обох змодельованих станах. Найбільш глибокі порушення структурної організації судин міокарда лівого шлуночка, які призвели до порушення кровопостачання стінки серця,виявлено при ускладнені ЦД ішемією-реперфузією головного мозку. Це підтверджено морфометрично: індекс Вогенворта артерій збільшений на 63 % відносно показника норми, на 15 і 25 % – стосовно параметрів при окремо модельованих діабеті та ішемії-реперфузії відповідно (р<0,01), що свідчить про адитивний ефект поєднаної патології. Електронно-мікроскопічно в гемокапілярах міокарда лівого шлуночка щурів із ЦД та ішемічно-реперфузійним ушкодженням головного мозку встановлено порушення товщини базальної мембрани, нечіткість ядерних мембран із глибокими інвагінаціями каріолеми, зменшення кількості ядерних пор, що засвідчує низьку функціональну активність ядер ендотеліоцитів; у цитоплазмі – мала кількість органел та піноцитозних пухирців і кавеол, що відображає порушення транскапілярного обміну. Найбільш чисельними та суттєвими описані зміни гемокапілярів міокарда виявлено при ускладненні ЦД каротидною ішемією-реперфузією.

Висновки. Цукровий діабет та ішемія-реперфузія головного мозку спричиняють глибоку гістологічну та субмікроскопічну дезорганізацію структурних компонентів артерій, артеріол та вен міокарда лівого шлуночка, що засвідчує порушення транскапілярного обміну. Найбільш чисельними та суттєвими зміни гемокапілярів міокарда виявлено при ускладненні ЦД ішемією-реперфузією.