МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ГЕМОПОЭЗА КОСТНОГО МОЗГА ПРИ ИНГАЛЯЦИОННОМ ВОЗДЕЙСТВИИ БЕНЗПИРЕНА

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ГЕМОПОЭЗА КОСТНОГО МОЗГА ПРИ ИНГАЛЯЦИОННОМ  ВОЗДЕЙСТВИИ БЕНЗПИРЕНА

      Актуальность. Многоядерные углеводороды в настоящее время привлекают к себе всё большее внимание, так как являются основным сырьём в химической промышленности, и в то же время многие из них выделены как стойкие органические загрязнители. Родоначальником группы полициклических соединений является бензпирен. Бензпирен идентифицирован в воздухе промышленных городов, в выхлопных газах бензиновых и дизельных двигателей. В настоящее время это вещество является наиболее распространённым и опасным в химическом отношении  соединений. В связи с чем, чрезвычайно жёсткими являются требования к предельно допустимой концентрации (ПДК) бензпирена в атмосферном воздухе населённых пунктов – всего 0,000001 мг/м³ [1,8-10]. Новосибирской школой лимфологов исследовано воздействие бензпирена на центральную нервную систему и микроциркуляцию печени [3,4]. Ранее нами исследовано длительное пероральное воздействие бензпирена на селезёнку крыс и выявили лимфоцитопатию, приведшая к иммунодестабилизации органа [2]. Исходя из круговорота веществ в природе, мы попытались исследовать особенности влияния аэрогенного  бензпирена на костный мозг, в аспекте его как центрального органа иммуногенеза [5-7]. 

      Цель настоящей работы – изучить особенности длительного ингаляционного воздействия бензпирена на клеточную паренхиму костного мозга.

      Материалы и методы исследования. Опыты проведены на белых крысах – самцах, массой тела 200-250 граммов, разделенных на две группы. Выделена контрольная группа крыс (1 серия). Опытная  серия – 2. Крысам опытной группы провели ингаляционную затравку бензпиреном. Животных три раза в неделю помещали в затравочную камеру на 2 часа. Температура воздуха помещения составила 20ºС. Объем затравочной камеры равен 61 литру. Доза ингалируемого бензпирена составила 2,0 мг/л (1/10 ЛД50). Высчитан расход объема бензпирена на два часа, и он составил 121,6 мг. За животными велось еженедельное взвешивание. Через 2 месяца от начала опыта  животных вывели из эксперимента под эфирным наркозом [11].

      Мазки костного мозга 1 и 2 серии явились материалом исследования. Мазки, фиксированные в 96° спирте, окрашивали азур 2-эозином и по ван-Гизону. Гемопоэтическую ткань костного мозга изучали посредством бинокулярного микроскопа в пяти полях зрения под иммерсией (объектив 90, окуляр 7х1,5), при увеличении в 945 раз. Выделили общее количество клеток эритробластического, миелоидного и стромального ряда. Высчитали процентное соотношение морфологии клеток костного мозга [12,13]. В исследовательской работе мы использовали микроскоп «Acsiostar». Полученные результаты микроскопического исследования мазков костного мозга изученных групп обработаны вариационно-статистическими методами [14].  

      Результаты исследования и их обсуждение. Результаты исследования показали, что длительное ингаляционное воздействие бензпирена вызывает нарушение костномозгового кроветворения. Во 2 серии при внимательном изучении и подсчете обращает на себя  внимание нарушение вызревания всех трёх ростков костного мозга. В контрольной серии соотношение  общего количества клеток эритроидного, миелоидного и стромального ряда костного мозга составило 29,2±1,29, 56,1±1,49, 14,7±0,5(%). В опытной серии общее количество клеток эритроидного ряда достоверно увеличилось в 1,6 и более раз. Общий показатель клеток миелоидного ряда и стромального ряда снизился на 29% и 21% по сравнению с контрольными данными и составил (40,2±1,8)% и (11,5±0,4)% соответственно. Общая клетка, гемоцитобласт (лимфоидоцит) [13], для всех ростков является промежуточной клеткой, в опытной серии их число увеличено в 10 раз от исходных данных. В этот же срок, в 2,3 раза, достоверно увеличено число эритробластов. Пронормобласты являются следующей стадией созревания эритробласта. В опытной серии их число достоверно уменьшено на 80%. Процентное содержание оксифильных пронормобластов снижено на 71% (1,010%) по сравнению с контролем (0,3%). В 1,7 раза достоверно увеличено количество базофильных и полихроматофильных пронормобластов в сравнении с контрольными числами соответственно. Достоверно уменьшено число клеток эритроидного ряда с фигурами митоза почти на  88% по сравнению с контрольной серией соответственно.

      Миелобласт является родоначальной клеткой элементов гранулоцитарного ростка. Среди клеток миелоидного ряда, увеличено количество миелобластов  в 2,15 раз ((2,8±0,1)%) в сравнении с исходными данными контроля ((1,3±0,05)%). В опытной серии изменения клеток миелоидного ряда костного мозга были в основном за счёт миелоцитов. Их число достоверно увеличено более чем в 2,5 раза (12,0±0,5)%, по сравнению с контролем (4,7±0,22)%. Отмечено, что во 2 серии количество метамиелоцитов снижено на 85% от исходных данных контроля. Метамиелоцит (юный нейтрофил) является предшественником палочкоядерного и сегментоядерного нейтрофила. В контрольной серии количество палочкоядерных нейтрофилов и сегментоядерных нейтрофилов составило (15,9±0,61)% и (14,6±0,38)%. Спустя два месяца, после длительного воздействия бензпирена, количество палочкоядерных и сегментоядерных нейтрофилов достоверно снижено на 62% (5,98±0,3%) и 67% (4,79±0,1)% соответственно. В поле зрения микроскопа ассоциация базофильных клеток превалирует в 10 раз во 2 серии, по сравнению с контролем.

      Количество дегенерирующих клеток достигает увеличения в 12 раз (5,0±0,25)% в сравнении с контрольными данными (0,4±0,008)%. Число мегакариоцитов достоверно увеличено в 8 раз. Хотя в  контрольной группе из клеток стромального ряда костного мозга в основном превалировали лимфоциты (8,5±0,57)%, но во 2 серии их число меньше на 88%. В опытной серии отмечается достоверное увеличение количества плазматических клеток до 3 раз, по сравнению с контролем. В этот же срок имелось достоверное снижение числа ретикулоэндотелиальных клеток на 69% по сравнению с контролем.

      Ингаляционное воздействие бензпирена изменяет первый этап стадии иммуногенеза, проявляющееся в дисбалансе показателей костного мозга. Бензпирен, обладает  выраженным иммунодепрессивным действием, при этом избирательность в отношении клеток лимфоидного ряда отсутствует (цитотоксический эффект). Он вызвал морфофункциональный сдвиг в эритроцитарных, миелоидных и стромальных рядах костного мозга. Происходит резкое истощение молекулярных систем обезвреживания бензпирена.                                                                                                             

      Выводы. Ингаляция бензпирена вызывает токсический стресс во всех ростках костного мозга. Отмечается избирательная унипотентность  в эритробластическом ряду костного мозга. Бензпирен обладает иммунотропным свойством. Выраженная нейтропения коррелируется  достоверным увеличением количества эозинофильных и базофильных клеток. Иммунотоксический эффект бензпирена убыстряет исходный процесс созревания плазматических клеток.  

Литература

1.     О концепции экологической безопасности Республики Казахстан 2004-2015 годы. Указ Президента Республики Казахстан. Астана, 3.12.2003 г, № 1241, 18 с.

2.     Адилова Г.А, Умбетов Т.Ж., Бримов Д.Ж. Иммуноморфофунк- циональное состояние селезёнки крыс при длительном пероральном воздействии бенз(а)пирена //Медицинский журнал Западного Казахстана. Ежеквартальный научно-практический журнал. Актобе, 2004, №1, С. 28-30.

3.     Шурлыгина А.В., Мичурина С.В., Тендитник М.В., Вербицкая Л.В., Труфакин М.В. Особенности воздействия бенз(а)пирена на мышей с тревожно-депрессивным синдромом //Проблемы лимфологии и интерстициального массопереноса. Труды ГУ НИИК и ЭЛ СО РАМН. Материалы научной конференции с международным участием, посвященной 75-летию со дня рождения и 50-летию научно-педагогической деятельности академика РАМН Ю.И.Бородина 1-3 июня 2004 года, Новосибирск, 2004, Т.10, Ч.2, С. 212-214.

4.     Мичурина С.В. Влияние умеренных патологических воздействий экотоксиканта 3,4-бензпирена на систему микроциркуляции тканевого микрорайона печени // Проблемы экспериментальной, клинической профилактической лимфологии. Труды ИК и ЭЛ СО РАМН. Материалы международного симпозиума 28-29 ноября 2000, Новосибирск, 2000, Т.8, С. 209-211.

5.     Гейл Р.П., Буттурини А. Стволовые клетки, клональность и лейкоз //Гематология  и трансфузиология, 1994, Т.39, №6, С. 3-6.

6.     Козинец Г.П., Гольдберг Е.Д. Кинетические аспекты гемопоэза, Томск, ТГУ, 1982, 311 с.

7.     Умбетов Т.Ж., Адилова Г.А. Морфофункциональное состояние гемопоэтической ткани костного мозга крыс при экспериментальном пероральном воздействии бензола //Проблемы лимфологии и интерстициального массопереноса. Труды ГУ НИИК и ЭЛ СО РАМН. Материалы научной конференции с международным участием, посвященной 75-летию со дня рождения и 50-летию научно-педагогической деятельности академика РАМН Ю.И.Бородина 1-3 июня 2004 года, Новосибирск, 2004, Т.10, Ч.2, С. 133-136.

8.     Саноцкий И.В., Уланова И.Л. Критерии вредности в гигиене и токсикологии  и при оценке опасности химических соединений //Москва, Медицина, 1975, С. 3-21, С.188-214.

9.      Голикова С.Н., Саноцкий И.В., Тиунов Л.А. Общие механизмы токсического действия //Ленинград, Медицина, 1986, 280 с.

10.  Филов В.А. Вредные химические вещества. Углеводороды. Галоген-  производные углеводородов // Справочник. Химия, 1990, С. 156-166.

11.  Западнюк И.П., Западнюк В.И., Захария Е.А. Лабораторные животные,     Киев, 1974, 304 с.

12.  Меркулов Г.А. Курс патогистологической техники //Медицина, Ленинградское отделение, 1969, 423 с.

13.  Абрамов М.Г. Гематологический атлас//Медицина, Москва, 1979, 280 с.

14.  Мерков А.М., Поляков Л.Е. Санитарная статистика //Пособие для врачей. Москва, Медицина,  1974, 384 с.