МОРФО-ФУНКЦІОНАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ГОЛОВНОГО МОЗКУ ЩУРІВ ПРИ ХРОНІЧНОМУ ВПЛИВІ НА ОРГАНІЗМ МАЛИХ ДОЗ СВИНЦЮ

Український НДІ промислової медицини МОЗ, м. Кривий Ріг

Вступ

Результати гігієнічних, клініко-епідеміологічних і експериментальних досліджень, які були проведені в останні десятиріччя в Україні і за її межами, довели надзвичайно важливу роль важких металів у детермінації найбільш поширених захворювань у людей [4, 6]. Глобальний характер забруднення свинцем (Pb) навколишнього середовища, здатність його до кумуляції, висока токсичність металу і політропний характер дії обумовили інтенсивне дослідження свинцевої інтоксикації в клініці і експерименті. Аналіз даних літератури виявив, що більшість досліджень традиційно проводилась у напрямку вивчення токсичних впливів Pb в дозах, які є найбільш загрозливими для життя, переважно обмеженого контингенту людей, тобто таких доз і концентрацій, які мають місце у виробничих умовах (професійний вплив) або при виникненні техногенних катастроф [2, 9, 11, 14]. На сучасному етапі глобальний характер антропогенного забруднення Pb атмосферного повітря, води, ґрунтів, харчових продуктів, тощо диктує необхідність вивчення токсичних ефектів металу при дії на рівні малої інтенсивності, тобто таких доз і концентрацій, які в реальних умовах постійно впливають на досить широкий круг людей, в тому числі і дитяче населення. Актуальність цього напрямку досліджень неодноразово обговорювалась в доповідях на І-му і ІІ-му з'їздах токсикологів України (2000, 2004 рр.), XIV з'їзді гігієністів (2004 р.) і була висвітлена у ряді публікацій [15—23]. При цьому підкреслювалась необхідність проведення у токсикології фундаментальних досліджень, результати яких дають можливість визначити механізми формування стресорних відповідей організму на хронічний вплив хімічних речовин, патогенетичну основу хімічного стресу, особливості розвитку захворювань екзохімічної природи та ін. [12, 19].

Як відомо, в патогенезі Pb-інтоксикації метал виступає як хімічний стресор, що призводить до структурно-функціональних порушень в клітинах і їх мембранах гомеостазу та активації ПОЛ [5, 8, 16, 18]. При цьому токсичну дію Pb пов'язують з його здатністю зв'язувати функціональні групи білків, що призводить до пригнічення активності ряду ферментів [14, 16, 18]. Вплив металу на нервову систему визначається як на анатомічному (префронтальні відділки кори мозку, гіппокамп, мозочок), так і на нейротрансміттерному рівні [3, 8, 11, 27, 30]. Клінічно у осіб, що піддаються виробничому впливу Pb і його сполук, часто діагностують полінейропатію, розвиток якої пов'язують з дегенерацією аксонів і судинними розладами [9, 11, 30] внаслідок матеріальної кумуляції Pb. При концентрації металу в крові на рівні 40 мкг/100 мл (0,96 мкмоль/л) і більше виникають зміни рухливої координації і моторики, поведінкових реакцій, порушення пам'яті, зміни настрою, порушення вербальної активності, а також зниження швидкості проведення рухливих і чутливих імпульсів [2, 3, 9]. У дітей функціональні порушення нервової системи часто виникають при значно нижчих концентраціях металу в крові — 10 мкг/100 мл (0,48 мкмоль/л). Вони проявляються зниженням коефіцієнту розумового розвитку дітей (IQ) і появою неврологічної симптоматики [14, 26, 27]. Неврологічні порушення при впливі Pb на організм можуть бути також пов'язані з його здатністю в низьких концентраціях (1,0—10,0 мкмоль) ініціювати апоптоз нейронів, що обумовлено блокуванням Ca²⁺ каналів плазматичних мембран [29], а також зміною структури нервових відростків і Шванівських клітин [30].

Зважаючи на важливу роль, яку відіграє головний мозок у формуванні стресорних відповідей організму на хронічний вплив різних факторів навколишнього середовища, в тому числі хімічних чинників, дослідження механізмів хронічного порушення церебрального гомеостазу є одним з пріоритетних напрямків сучасної профілактичної медицини [7]. Метою роботи було вивчення морфо-функціональних змін в головному мозку щурів при хронічному впливі малих доз Pb.

Матеріали і методи дослідження

Об'єктом дослідження були 60 статевозрілих конвенційних рендомбредних самців білих щурів масою 120—150 г, які утримувались в стандартних умовах віварію. Тварини були поділені на 2 групи — контрольну (n=30) та дослідну (n=30). Дослідження проводили з дотриманням загальних етичних принципів експериментів на тваринах, ухвалених І національним конгресом з біоетики (Київ, 2000). Дослідним щурам щодня (5 днів на тиждень) через зонд в шлунок вводили 1мл водного розчину хлориду свинцю (PbCl₂) в дозі 0,027 мг/100 г (0,1 мкмоль Pb²⁺/100 г), а контрольним — 1 мл фізіологічного розчину. Декапітацію тварин здійснювали під гексеналовим наркозом (40,0 мг/кг) через 1,2 і 3 місяці від початку експерименту. Головний мозок вилучали і розрізали лезом бритви у фронтальній площі на пластини, товщиною 5 мм, після чого їх занурювали у спирт-формалін та 4% параформ. Для гістоморфологічних досліджень використовували уніфіковані стандартні методи Нісля, Браше, Снесарева, Більшовського та Міягави в модифікації Александровської.

Для електронно-мікроскопічних досліджень шматочки мозку з кори передньої тім'яної області головного мозку (parietalis anterior, поля: PAs, PAm, PAi), розміром 1х1х1 мм фіксували у 2,5% розчині глютарового альдегіду на какоділатному буфері та в 1% OsO₄, промивали у буфері, зневожували у спиртах і ацетонах та заключали у суміш епон-аралдит. Ультратонкі зрізи готували на мікротомі LKB-III (Швеція), контрастували уранілацетатом і цитратом свинцю та досліджували в електронному мікроскопі ПЕМ-125К ("Selmi", Україна) при прискорюючій напрузі 60 кВ.

Гістоморфологічні дослідження головного мозку проводили за допомогою світлового мікроскопу, додатково обладнаного пристроєм для поляризованого світла. Морфометрію проводили згідно загальних принципів, викладених Г.Г. Автанділовим [1]. Чисельну кількість нейронів (ЧКН) в корі мозку підраховували в 20 полях зору мікроскопу (об'єктив х40, ок. х7) за допомогою квадратно-сітчастої окулярної вставки в тестовій площі — 0,05 мм². Серед останніх визначали відносну кількість клітин (%) з дистрофічними змінами (різке зморщення або набряк нейронів з розчиненням хроматофільної речовини, пікнозом і/або розчиненням ядер, потовщенням і деструкцією відростків та нейрофібрил) [24]. Морфологічну характеристику пірамідних нейронів V шару кори мозку проводили за ознаками стану базофільної субстанції. Для цього в кожних 100 нейронах за 4-х бальною шкалою оцінювали кількість речовини Нісля і згідно принципу L. Kaplow розраховували інтегральний показник (ум. од.) ступеню тигролізу. Методом точкового підрахунку за допомогою окулярної сітки з 60 точками нульової товщини в 1 мм² площі зрізу кори головного мозку визначали питому об'ємну щільність (ПОЩ) олігодендрогліоцитів, астроцитів та нейронів з сателітами. При електронно-мікроскопічних дослідженнях оцінювали ультраструктурні зміни в нейронах і їх відростках, визначали товщину мієліну (нм) у волокнах та відносну кількість морфологічно змінених мієлінових волокон (%). Статистичну обробку проводили на ПК Р-ІІІ за допомогою програми EXEL для WINDOWS. Достовірність результатів оцінювали за критерієм "t" Стьюдента.

Результати та їх обговорення

Результати проведених досліджень показали, що через 1 місяць від початку експерименту у дослідних щурів, на відміну від контролю, в корі і підкоркових структурах головного мозку (гіпоталамус, блідий шар, гіппокамп) мав місце помірний набряк речовини мозку. В ІІІ і V шарах кори часто виявляли гіпертрофію поодиноких тіл пірамідних нейронів, в яких спостерігали гіпертрофію ядер, потовщення нервових пагорбів і помірний лізис тигроідної субстанції. В просвітлених і бідних на ДРНП ядрах нейронів часто відмічали звивистість контуру ядерної мембрани і виражену піронінофілію гіпертрофованих ядерець (рис. 1, а). Тигроліз нейронів характеризувався зменшенням в їх цитоплазмі кількості брилок хроматофільної речовини, нечіткістю їх контурів та розпиленням в цитоплазмі, що призводило до втрати окремими нейронами "капюшонів". В нейронах v шару кори мозку дослідних щурів, в порівнянні з контролем, виявляли зменшення на 12% (р<0,05, таблиця) кількості хроматофільної субстанції. Показники ЧКН та відносної кількості нейронів з дистрофічними змінами в корі мозку дослідних тварин не змінювались. Помірна гіперплазія глії, яка проявлялось збільшенням ПОЩ олігодендрогліоцитів і астроцитів, відповідно, на 23% і 68% (р<0,05) супроводжувалась сателітозом нейронів. Їх кількість в порівнянні з контролем збільшувалась на 39% (р<0,05, таблиця). При цьому спостерігали як 1—3 гліоцита безпосередньо притулялись до перікаріону нейронів або розташовувались поряд з ними на відстані, яка не перевищувала діаметр ядер гліоцитів (рис. 1, б). Такі зміни свідчать про високу реактивність і пластичні властивості глії [23].

На ультраструктурному рівні в нейронах кори мозку дослідних щурів відмічали зміни, які структурно характеризують їх високу функціональну активність. Гіпертрофія ядер і ядерець в нейронах часто супроводжувалась звивистістю контуру ядерної мембрани, яка утворювала глибокі інвагінації і випинання, внаслідок чого збільшувалась площа її контакту з цитоплазмою. В навколоядерній зоні спостерігали щільне розташування мітохондрій, а серед них органели з набряклим і просвітленим матріксом та невеликі за розмірами "молоді" мітохондрії з електронно щільним матріксом і поодинокими короткими крістами, що свідчить про розгортання в нейронах внутрішньоклітинних адаптаційних процесів. Відмічали також гіперплазію гладенької і зернистої ендоплазматичної сітки, утворення полісом та помірну кількість лізосомальних ультраструктур, які були представлені, переважно, первинними лізосомами, невеличкими поодинокими ламелярними осміфільними тільцями та електронно щільними включеннями ліпофусцину. Аксони завжди мали звичайну будову і містили рибосоми та поліморфні мітохондрії. В мієлінових волокнах мієлін виявляв характерну для нього ламелярну будову, в якому чітко визначались основні і проміжні щільні періоди. Товщина мієліну в окремих волокнах не перевищувала 150 нм і в середньому у дослідних щурів не відрізнялась від контролю (таблиця). Аксосоматичні синапси мали симетричну будову і містили округлої або сплощеної форми пухирці. В дендритах виявляли чітко орієнтовані мікротрубочки і різної форми та розмірів мітохондрії з щільно розташованими крістами. Навколо клітин зустрічались різної довжини і товщини астроцитарні відростки, які іноді вклинювались між тілами нейронів і розташованих поблизу олігодендрогліоцитів. Навколо капілярів і дендритів часто виявляли астроцитарні відростки з ознаками помірного їх набряку, які містили тонкі фібрили і гранули глікогену.

Через 2 місяці Pb-інтоксикації у щурів виявляли помірний набряк речовини мозку як в підкоркових структурах мозку, так і в корі, який супроводжувався порушеннями мікроциркуляції. Просвіти кровоносних капілярів часто були звуженими за рахунок осередків периваскулярного набряку або значно розширеними. Інколи в окремих капілярах спостерігали стаз крові, який супроводжувався сладжем еритроцитів та пристінковим стоянням формених елементів крові. В ІІІ та V—VІ шарах кори мозку виявляли поодинокі нейрони, які втрачали властиву їм округлу або пірамідну форму за рахунок витягування у довжину. В таких клітинах відмічали ущільнення цитоплазми і їх ядра. Останні нерідко мали паличкоподібну форму (рис. 1, в). В цитоплазмі змінених нейронів зменшувалась кількість РНП, а в ядрах ДРНП, що свідчить про низьку їх функціональну активність [24]. Дистрофічні і деструктивні зміни в нейронах кори мозку у дослідних щурів виявлялись не частіше ніж в контролі, що підтверджено відсутністю достовірної різниці між показниками ЧКН і відносної кількості нейронів з дистрофічними змінами (таблиця). При цьому в нейронах v шару кори мозку на 22% (р<0,05) збільшувався показник, що характеризує тигроліз нейронів, переважно внаслідок перинуклеарного хроматолізу, що поряд з гіпертрофією тіл нейронів і потовщенням їх нервових пагорбів може розцінюватись як прояв аксональної реакції і, відповідно, підвищення їх функціональної активності [24]. Гіперплазія макроглії в речовині мозку дослідних щурів, яка супроводжувалась вираженим сателітозом нейронів кори і достовірним — на 55% (р<0,05) збільшенням ОЩН з сателітами супроводжувалась збільшенням показників ПОЩ олігодендрогліоцитів і астроцитів, відповідно, на 52% і 86% (р<0,05).

На ультраструктурному рівні в більшості нейронів кори відмічались зміни аналогічні тим, що виявлялись на попередньому терміні інтоксикації. При цьому в нейронах часто спостерігали ущільнення цитоплазми, яке було обумовлене гіперплазією внутрішньоклітинних органел, в тому числі мітохондрій, зернистої і гладенької ендоплазматичної сітки, рибосом, а також лізосомальних ультраструктур, серед яких більшість складали електронно щільні гранули ліпофусцину. У вільних, сателітних і перикапілярних астроцитах виявляли осередки набряку цитоплазми клітин, появу в ній осміфільних ламелярних структур, значної кількості гранул глікогену, а також мітохондрій з просвітленим матріксом, в яких відмічали дезорганізацію і деструкцію кріст. В окремих астроцитах спостерігали виражений набряк перикапілярних відростків, що може свідчити про перерозподіл рідини в зоні гемато-енцефалічного бар'єру. В олігодендрогліоцитах відмічали зони просвітлення цитоплазми, появу осередків парціального некрозу з утворенням осміфільних мієліноподібних тілець, що вказує на деструктивний характер зміни в клітинах. В аксонах нейронів виявляли внутрішньоаксональні вакуолі, появу електронно щільних тілець, зменшення кількості мікротрубочок і мітохондрій, в яких визначались осередки просвітлення матріксу, дезорганізація і часткова деструкція кріст. В мієлінових волокнах відмічали симетричне розширення периаксональних просторів, внаслідок чого відбувалось відшарування мієліну від аксолеми (рис. 2). При цьому ламелярна структура мієліну повністю зберігалась, а його товщина в порівнянні з контролем збільшувалась на 18% (р<0,05; таблиця).

Наприкінці експерименту морфологічні зміни в головному мозку дослідних щурів характеризувались вираженим набряком його речовини практично у всіх відділках та порушенням мікроциркуляції у вигляді зменшення кількості активно функціонуючих капілярів. Звуження просвіту мікросудин внаслідок вдавлення їх стінки осередками периваскулярних набряків часто чергувалось з розширеними і повнокровними капілярами, в яких інколи спостерігали стаз крові. Навколо капілярів часто утворювались осередки проліферації мікро- і макроглії у вигляді "гліальних муфт". В білій речовині мозку іноді спостерігали незначні за площею осередки метахромазії, що було обумовлено появою мілких рожевих брилок на поверхні попереково і впродовж перерізаних мієлінових волокон, які в поляризованому світлі виявляли позитивну анізотропну реакцію з радіальним полем поляризації яскраво-блакитного і яскраво-рожевого кольору. В окремих випадках аналогічні брилки спостерігали на поверхні цитоплазматичної мембрани поодиноких нейронів підкоркових вузлів та V—VІ шарів кори (рис. 1, г). Наявність метахромазії свідчить про появу в структурі клітинних мембран високомолекулярних сполук, багатих на вільні негативно заряджені аніонні групи, які можуть накопичуватись внаслідок активації ПОЛ. В нейронах підкоркових вузлів та кори мозку іноді спостерігали тинкторіальну ацидофілію нейронів, яка нерідко супроводжувалась вакуолізацією цитоплазми окремих нейронів, тотальним тигролізом і набряком аксональних пагорбів, що свідчить про глибоку дистрофію нейронів.

Проведені морфометричні дослідження виявили зменшення в корі мозку дослідних щурів в порівнянні з контролем ЧКН на 13% (р<0,05) і збільшення на 28% (р<0,05) відносної кількості нейронів з дистрофічними змінами (таблиця). При цьому в нейронах V шару кори мозку на 31% (р<0,05) зменшувався показник, який характеризує хроматоліз нейронів. Виражена гліальна реакція кори мозку обумовлювала значне, на 45% (р<0,05) зростання показника ОЩН з сателітами, а також на 35% і 55%, відповідно, ОЩ олігодендрогліоцитів і астроцитів. При цьому серед олігодендрогліоцитів переважну більшість складали клітини з світлою цитоплазмою, тобто ті з них, які забезпечують дренажну функцію (рис. 3, а). Помітна, в порівнянні з попереднім терміном експерименту, гіперплазія мікроглії характеризувалась появою в корі мозку "зірок проліферації" (рис. 3, б).

В нейронах верхніх ІІ—ІІІ і нижніх V—VІ шарів кори головного мозку поряд з реактивними змінами часто виявлялись і деструктивні. Останні характеризувались вираженим поліморфізмом мітохондрій, набряком матріксу, дезорганізацією і деструкцією кріст, утворенням в цитоплазмі осередків парціальних некрозів з появою в них мієліноподібних структур та збільшенням кількість лізосом і остаточних тілець з включеннями гранул ліпофусцину. Серед особливостей ультраструктурних змін в нейронах на цьому терміні експерименту слід відзначити появу в окремих ядрах справжніх і хибних внутрішньоядерних включень. Справжні внутрішньоядерні включення розмірами від 10 до 25 нм завжди розташовувались в нуклеоплазмі, були відмежовані одношаровою, інколи потовщеною осміфільною мембраною і містили помірної або високої електронної щільності мілкогранулярний матеріал (рис. 4). Утворення таких внутрішньоядерних включень можна пов'язати з накопиченням в нуклеоплазмі pb та пошкодженням внаслідок активації ПОЛ хроматину [4, 10]. За рахунок різко вираженої звивистості контуру ядерної мембрани і глибоких інвагінацій в ядрах нейронів спостерігали утворення також хибних внутрішньоядерних включень. Останні відрізнялись тим, що завжди були відмежовані від нуклеоплазми двома шарами ядерної мембрани і містили структурні елементи цитоплазми (рибосоми, мітохондрії та ін.).

Поряд з деструктивними змінами в нейронах відмічали і такі, що свідчили про високий рівень в клітинах репаративних процесів. Це перш за все гіпертрофія ядер, звивистість контуру їх мембрани, рівномірне розміщення в нуклеоплазмі значної кількості брилок еухроматину, гіпертрофія ядерець, гіперплазія внутрішньоклітинних органел, в тому числі мітохондрій з появою молодих їх форм та рибосом, зернистої і гладенької ендоплазматичної сітки, розширення перинуклеарних просторів і концентрація в навколо ядерній зоні цитоплазматичних ультраструктур. Серед найбільш типових патологічних змін при тривалому впливі малих доз Pb слід відзначити набряк перинейрональних і перикапілярних відростків астроцитів, в яких часто спостерігали накопичення залишкових тілець. Гідропічні порушення можуть бути викликані перерозподілом рідини в зоні гемато-енцефалічного бар'єру, що може спричинювати порушення нейрон-глія-капілярних взаємозв'язків. Ультраструктурні зміни в олігодендрогліоцитах свідчили про те, що вони зазнавали деструктивних змін: просвітлення і набряк цитоплазми клітин, утворення парціальних некрозів з наявністю в них мієліноподібних тілець, велика кількість залишкових тілець в цитоплазмі, утворених осміфільними мембранами. Ядра клітин з ознаками гетерохроматизації часто були розташовані ексцентрично і мали звивистий контур ядерної мембрани. При цьому серед олігодендрогліоцитів суттєво зростав пул клітин, цитоплазма яких була багатою на рибосоми, що свідчить про їх високу функціональну активність. Виражених структурних змін під впливом Pb на цьому терміні експерименту зазнавали мієлінові волокна — близько 35% від загальної їх кількості у вільно вибраних полях мали ознаки деструкції, проти 5% у контролі. На їх поперекових перерізах мієлін часто втрачав характерну для нього ламелярну будову внаслідок набряку, гомогенізації, розшарування і фрагментації мієлінових ламел. В одному і тому ж волокні спостерігали чергування секторів розшарування і фрагментації мієліну та набряку і гомогенізації. Розшарування супроводжувалось фрагментацією основних і проміжних щільних ліній мієліну, внаслідок чого окремі його періоди виглядали як паралельно розташовані один до одного ланцюжки, що утворювались осміфільними фрагментами і гранулами залишків мієлінових мембран. Простори між ними були розширеними або надто звуженими (рис. 5). В окремих зонах розшарування товщина мієліну сягала 300-400 нм, що в середньому було вдвічі більшим ніж у контролі (таблиця).

Аналіз ультраструктурних змін мієліну в аксонах кори мозку вказує, що набряк і гомогенізація мієліну передують розшаруванню і фрагментації мієлінових ламел і, ймовірно, мають зворотній характер. Враховуючи, що кожна мієлінова ламела зазвичай утворена двома ліпідними шарами трансформованих плазматичних мембран олігодендрогліоцитів можна зробити висновок, що в першу чергу деструкції, яка, ймовірно, обумовлена активними процесами ПОЛ, піддаються саме ліпіди мембран.

Таким чином, проведені морфологічні дослідження показали, що ті зміни, які відбуваються в головному мозку щурів за умов тривалого впливу на організм малих доз Pb, знаходять своє відображення в гетерогенності структурних змін, які спостерігаються в нейронах, їх відростках, глії і кровоносних капілярах. Цим самим забезпечується підтримка церебрального гомеостазу, оскільки не всі структурні елементи ЦНС піддаються дистрофічним і атрофічним процесам. Внаслідок цього в різних структурах мозку у незмінених нейронах і нейроглії виникають адаптаційні перебудови (гіпертрофія тіл нейронів і їх ядер, тигроліз, потовщення нервових пагорбів, гіперплазія внутрішньоклітинних ультраструктур, глії, тощо), які направлені на підтримку необхідного рівня функціональної активності ЦНС. Таким чином, розвиток компенсаторної гіперфункції одних структурних елементів ЦНС, які виявляються вже на першому терміні хронічної інтоксикації хлоридом Pb на фоні часткового пошкодження металом інших структур, виявлених на 2-му і 3-му місяці впливу Pb, можна розглядати як адаптаційні перебудови. При цьому в динаміці інтоксикації в різних структурах мозку щурів суттєво збільшується спектр морфологічних змін (набряк речовини мозку, порушення мікроциркуляції, дистрофічні зміни нейронів, метахромазія і позитивна анізотропія клітинних мембран нейронів і мієлінових відростків, осередки парціальних некрозів цитоплазми клітин, деструкція мітохондрій і мієлінових волокон, тощо), які свідчать про деструктивний характер дії Pb.

Кора мозку, як найбільш реактивна частина ЦНС, в першу чергу реагує на хронічний екзогенний вплив Pb. Це може бути обумовлено її високою чутливістю до гіпоксії внаслідок порушень мікроциркуляції та високим рівнем метаболічних процесів. Гіперплазія глії при дії Pb, внаслідок її високих пластичних і пристосувальних властивостей до оточуючого мікросередовища, здатна підтримувати високу функціональну активность системи нейрон-глія та нейрон-глія-капілярних взаємовідносин. Пожвавленість реакції міко- і макроглії, особливо навколо кровоносних капілярів, слід вважати захисною реакцією. Утворюючи захисний бар'єр навколо судин, гліальні проліферати тим самим, імовірно, здатні перешкоджати проникненню токсину. Реакція кровоносних судин (капіляроспазм, периваскулярний набряк і стаз крові), з одного боку, може бути проявом прямої вазотоксичної дії Pb, а з другого, може бути проявом захисної реакції, яка обмежує доступ токсину до структур мозку. При цьому порушення мікроциркуляції здатні вагомо впливати на поглиблення процесів тканинної гіпоксії та розвиток дистрофічних змін в структурах ЦНС, що є важливим в патогенезі свинцевої енцефалопатії. Це визначає певні перспективи для подальших експериментальних досліджень по визначенню характеру і механізмів вазотоксичних ефектів Pb.

При аналізі результатів експериментальних досліджень особливу увагу привертає характер деструктивних змін мієліну в мієлінових волокнах, який є важливим для розуміння механізмів розвитку Pb- енцефалопатії і демієлінізуючих процесів взагалі. Порушення структури мієлінових волокон в ЦНС обумовлені як безпосередньо токсичним ураженням самих нейронів, так і мієлінових оболонок. Виявлена в експерименті деструкція мієліну за своїми ознаками аналогічна валеровській дегенерації нервових відростків і відповідає її І-й і ІІ-й фазі (фізичної дезінтеграції і "стадії Марки") [14] і має зворотній характер. За структурними ознаками фази деструкції мієліну при Pb-інтоксикації характеризуються збереженням ламелярної будови мієліну, зміною електронної щільності шарів мієліну, порушенням зв'язків ліпопротеїдного комплексу, зменшенням кількості нормальних ліпідів і збільшенням кількості ефірів холестерину (останні проявляють позитивну анізотропну реакцію) та появою осміфільних фрагментів (зерен "Маркі"). Аналіз можливих механізмів, що обумовлює розвиток нейродегенеративної патології при Pb-інтоксикації, виявив, що один із його ланцюгів може бути пов'язаний з функціонуванням каскаду арахідонової кислоти і ферментативним утворенням ейкозаноідів (простагландинів, лейкотрієнів, тромбоксанів) при посередництві вільнорадикальних інтермедиатів [21, 22]. Як відомо, арахідонова кислота у надлишковій кількості здатна синтезуватись астроцитами глії, гіперплазія якої в корі мозку відмічена на всіх строках експерименту, і при реалізації вільно радикального окислювального механізму це може призводити до пригнічення мітохондріального дихання в нейронах та їх загибелі [4, 18]. Сама ж загибель нейронів часто супроводжується дегенерацією відростків. Порушення біосинтезу гему при Pb-інтоксикації викликає накопичення d-АЛК, яка є попередником порфірину [9, 28]. В організмі вона піддається енолізації і Fe-каталітичному окисленню з утворенням О^•₂, Н₂О₂ і ^•ОН. Накопичення Fe внаслідок підвищеної деструкції еритроцитів при Pb-інтоксикації також здатне активізувати ПОЛ, що може обумовлювати порушення структури мієліну. При цьому індукований Pb окислювальний стрес здатний ініціювати синтез стресорних білків, які впливають на розвиток і характер патології ЦНС [20, 21, 25]. По суті, секторальне розшарування мієліну, порушення його звичайної ламелярної структури може обумовлювати втрату волокнами ізоляційних властивостей, що впливає на швидкість проведення нервового імпульсу з порушенням центральних механізмів підтримки гомеостазу. В експерименті in vitro в культурі нервових клітин було показано, що один циркулярний тур мієліну завершується за 44 години, а при утворенні спіралі мієліну аксон повинен викликати депресію на поверхні Швановської клітини [23]. Оскільки Pb має здатність до кумуляції, а вихід із тканинних депо забезпечує певний рівень його циркуляції в крові, стає зрозумілим зональний характер пошкодження мієлінових оболонок, який виявляється саме на пізніх строках Pb-інтоксикації.

Література
1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. Руководство. —М.: Медицина, 1990. —384 с.
2. Бёккельман И., Пфистер Э. Нейротоксические эффекты многолетней экспозиции свинцом // Мед. труда. —2001. —№5. —С. 22—25.
3. Балан Г.М., Юрченко И.В., Ігнатенко Л.В., Проданчук Г.Н., Гиль Л.Н., Стахович В.И., Голованова Н.Н. К клинике и лечению неврологических и абдоминальных нарушений при хронической свинцовой интоксикации // Совр. пробл. токсикологии. —2003. —№4. —С. 58—62.
4. Барабой В.А. Свободнорадикальные механизмы нейродегенеративной патологии (обзор литературы) // Журн. АМН України. —2001. —№2. —С. 219—231.
5. Гнидой И.М. Состояние перекисного окисления липидов и тиол-дисульфидной системы у детей при воздействии свинца в низких дозах // Токсикол. вестник —2000. —№3. —С. 27—29.
6. Зербіно Д.Д., Соломенчук Т.М. Свинець: ураження судинної системи // Укр. медичний часопис —2002. —№2. —С. 79—83.
7. Измеров Н.Ф., Липенецкая Т.Д., Матюхин В.В. Концепция церебральных механизмов долговременной адаптации к неблагоприятным факторам окружающей среды в свете научного наследия И.М. Сеченова // Мед. труда. —2005. —№2. —С.1—6.
8. Корбакова А.И., Сорокина Н.С., Молодкина Н.Н. и др. Свинец и его действие на организм (обзор литературы) // Мед. труда. —2001. —№5. —С. 29—34.
9. Краснюк Е.П., Отвага И.С. Клинические стадии интоксикации свинцом // Лік. справа. —2002. —№7. —С. 117—120.
10. Левицкий Е.Л., Губский Ю.И. Свободнорадикальные повреждения ядерного генетического аппарата клетки // Укр. биохим. журн. —1994. —66, №4. —С. 18—30.
11. Любченко П.Н., Кабанова Т.Г. Случай тяжелой свинцовой интоксикации у рабочего аккумуляторного завода. // Мед. труда. —2005. —№2. —С. 37—40.
12. Проданчук Н.Г., Левицкий Е.Л. Приоритетные проблемы токсикологии // Совр. пробл. токсикологии. —2001. —№4. —С. 85—88.
13. Самусев Р.П., Гончаров И.И. Эпонимы в морфологии. —М.: Медицина, 1989. —352 с.
14. Свинец. Гигиенические критерии состояния окружающей среды. —ВОЗ, Женева, 1980. —Вып. 3. —193 с.
15. Трахтенберг И.М., Тычинин В.А., Талакин Ю.Н. Проблема экзогенных токсических воздействий малой интенсивности // Вестн. АМН СССР. —1991. —№2. —С. 5—12.
16. Трахтенберг И.М., Колесников В.С., Луковенко В.П. Тяжелые металлы во внешней среде: Соврем. гигиен. и токсикол. аспекты. —Минск: Навука і тэхніка, 1994. —285 с.
17. Трахтенберг И.М. Проблема токсических воздействий малой интенсивности — дань творческому романтизму прошлого или необходимость, диктуемая реалиями настоящего? Полемические заметки // Токсикол. вестник. —1997. —№1. —С. 6—11.
18. Трахтенберг И.М., Шафран Л.М. Тиоловые яды. В кн. "Общая токсикология" (Под ред. Б.А. Курляндского, В.А. Филова). —М.: Медицина, 2002. —С. 111—175.
19. Трахтенберг І.М. Приоритетні аспекти фундаментальних досліджень у токсикології // Тези доповідей ІІ з'їзду Токсикологів України. —Київ. —2004. —С. 8—9.
20. Чехонин В.П., Гурина О.И., Дмитриева Т.Б. и др. Основной белок миелина. Строение, свойства, функции, диагностика демиелинизирующих заболеваний // Вопр. мед. химии. —2000. —№6. —С. 1—13.
21. Хохлов А.П., Савченко Ю.Н. Миелинопатии и демиелинизирующие заболевания. —М.: Медицина, 1990. —208 с.
22. Ройтбак А.И. Глия и её роль в нервной деятельности. —СПб.: Наука, 1993. —352 с.
23. Штабский Б.М. О ПДК свинца и проблеме малых доз в токсикологии ксенобиотиков (К полемике "романтиков" и "рационалистов") // Токсикол. вестник. —1998. —№2. —С. 23—31.
24. Ярыгин Н.Е., Ярыгин В.Н. Патологические и приспособительные изменения нейронов. —М.: Медицина, 1973. —190 с.
25. Conrad S., Ronnevi L.O. Toxic modeles of human motor neuron disease: Metals, Ch. E inhibitors. —N.Y.: Raven Pres., 1998. —P. 217—224.
26. Dietrich K.N., Ware J.H., Salganik M. et al. Effect of chelation therapy on the neuropsychological and behavioral development of lead-exposed children after school entry // Pediatrics. —2004. —V. 114, №1. —P. 19—26.
27. Finkelstein Y., Markowitz M.E., Rozen Y.F. Low-level leadinduced neurotoxicity in children. An update on central nervous system effects // Brain Res. Rev. —1998. —27. №2. —Р. 168—176.
28. Moore M.R. Biochemistry of porhyria // Int. J. Biochem. —1993. —25. —P. 1353—1358.
29. Oberto A., Marks N., Evans H., et al. Lead (Pb²⁺) promotes apoptosis in newborn rat celebellar neuron: pathological implication // J. Pharm. Exper. Therapeutics. —1996. —V. 279, №1. —P. 435—442.
30. Powel H. C., Myers R.R., Lampert P.W. Changes in Schwann cells and vessels in lead neuropathy // American J. of Pathology. —1982. —V. 109. —P. 193—205.

| Зміст |