Определение протективного эффекта профилактического комплекса на ультраструктуру почек крыс и кроликов при сочетанном микотоксикозе: морфометрический аспект

Введение . Метаболизм различных веществ, включая токсины, не может происходить без участия почек, роль которых в этом процессе в ряде случаев даже выше роли печени, что делает ее мишенью токсического воздействия [1]. Эта функция (как и ряд других, связанных с поддержанием базальной мембраны почечного клубочка, формированием щелевой мембраны и других) осуществляется в первую очередь благодаря подоцитам – специализированным клеткам клубочкового фильтрационного барьера [2–4].

Повреждение подоцитов может стать причиной развития протеинурии, отслоения их от базальной мембраны клубочка, нарушения целостности базальной мембраны и, возможно, почечной недостаточности [2, 4–8]. Подоцит формирует ветвящиеся структуры, наименьшие конечные отростки которых, цитоподии, образуют щелевые диафрагмы и являются главным функциональным элементом фильтрационного барьера [7]. Щелевые диафрагмы рассматриваются большинством исследователей как «молекулярное сито» – конечная преграда для потери белка с мочой [3, 4, 7–9]; однако есть указания на то, что их функция является чисто структурной [9].

Среди современных средств визуализации многообразных патологических изменений подоцитов классическая просвечивающая электронная микроскопия не теряет своей актуальности [9, 10].

Степень повреждения подоцитов является основным маркером при оценке функционального состояния почек [3, 5, 6]. При микроскопировании ультраструктуры подоцитов внимание обращают на такие патологические признаки, как расширение, втягивание или стирание цитопо-дий; отслоение от базальной мембраны; утол- щение самой базальной мембраны, в том числе неравномерное; микроцистозные и псевдокис-тозные изменения, вакуолизация, обогащение цитоплазмы лизосомами; нарушение щелевых диафрагм [2, 8, 10].

Микотоксины – это одна из наиболее значительных угроз в сфере производства и реализации сельскохозяйственной продукции, оказывающей влияние на безопасность кормов, здоровье и продуктивность животных, а также на здоровье человека путем миграции по пищевым цепям [11–15]. В целях предотвращения пагубного воздействия микотоксинов разработан ряд стратегий борьбы, в основном профилактической направленности. Среди них особое место занимают исследования по созданию эффективных препаратов комплексного действия, которые способны подавлять или уменьшать абсорбцию, стимулировать выведение микотоксинов или изменять механизм их действия [16]. В целом механизмы молекулярных эффектов, особенно при смешанных микотоксикозах, изучены недостаточно. В литературе отсутствуют данные о влиянии зеараленона, афлатоксина В 1 и Т-2 токсина при одновременном поступлении в высоких дозах на ультраструктуру почек.

Цель исследования – определение протек-тивного эффекта разработанного в ФГБНУ «ФЦТРБ-ВНИВИ» профилактического комплекса, в состав которого входит природный минерал галлуазиат (ранее не применявшийся в РФ при микотоксикозах), на ультраструктуру подоцитов крыс и кроликов в условиях подострой интоксикации микотоксинами (Т-2, афлатоксином В 1 , зеараленоном).

Ранее нами была изучена ультраструктура гепатоцитов с морфометрическими характеристиками митохондрий при смешанном микотоксикозе белых крыс на фоне применения разработанного профилактического комплекса, подтверждена высокая адсорбционная активность галлуазита в отношении микотоксинов и показан протективный эффект на целостность ДНК [17–21].

Объекты, материал и методы. В соответствии с целью исследования из питомника были отобраны и помещены в условия двухнедельного карантина 40 белых нелинейных крыс живой массой 150–170 г и 40 кроликов породы шиншилла живой массой 1,7–1,9 кг. Животных содержали в одинаковых условиях кормления и ухода со свободным доступом к корму и воде. По истечении срока карантинирования из животных каждого вида по принципу аналогов сформировали 4 группы (по 10 голов в каждой) с учетом возраста, пола и массы тела. Схема опыта была следующей:

– 1-я группа – биологический контроль (далее БК);

– 2-я группа – профилактический комплекс на основе галлуазита, метионина, β-глюканов, шрота расторопши из расчета 0,25 % к основному рациону (далее БК+ПК);

– 3-я группа – токсический контроль (далее ТК). Микотоксины животным задавали с кормом (белым крысам: афлатоксин В 1 – 2,5 мг/кг, Т-2 токсин – 5 мг/кг и зеараленон – 2,0 мг/кг; кроликам – 0,3, 1,2, 1,7 мг/кг корма соответственно) путем тщательного перемешивания;

– 4-я группа – профилактический комплекс на основе галлуазита, метионина, β-глюканов, шрота расторопши из расчета 0,25 % к токсическому рациону (далее ТК+ПК).

Эксперимент проходил в течение 21 суток. После его завершения, согласно правилам гуманного отношения к лабораторным животным, особей всех групп выводили из опыта [22]. В последующем производили отбор проб корковой зоны почек (размером 1 мм3) для ультра-структурных исследований и помещали их в 1 % раствор глутарового альдегида. Далее, после промывки 0,1 М фосфатным буфером, кусочки органов переносили на 2 ч в 1 % раствор тетраоксида осмия для завершения фиксации. Затем проводили дегидратацию и заключение образцов в смесь эпоновых смол с последующей полимеризацией и подготовкой для исследования по методике ультратонких срезов [23, 24]. Полученные на ультрамикротоме срезы материала монтировали на медные сетки, контрастировали с помощью растворов уранилацетата и цитрата свинца. Просмотр и съемку образцов каждой группы осуществляли на электронном микроскопе Jeol JEM-1011 с последующей морфометрией в программе Fiji [25]. В ходе морфометрического анализа просматривали разрез дистального участка почечных клубочков и измеряли ширину цитоподий по линии щелевых диафрагм (рис. 1). Результаты подвергали статистической обработке в программе STATISTICA 6.0 с использованием непараметрического теста Манна – Уитни. Тестовые данные интерпретировали исходя из критического уровня значимости α = 0,05, скорректированного по методу Бонферрони до α = 0,01 с учетом количества тестов (n = 5, табл. 1).

Таблица 1

Дизайн и результаты статистической обработки экспериментальных данных