Features of Restructuring of the Excretory Ducts of the Submandibular Gland in Case of Experimental Diabetes Using the Principal Component Analysis

Features of restructuring of the intercalated, granular and striated ducts of the submandibular gland in rats in case of streptozotocin-induced diabetes were determined using the principal component analysis. The results revealed that restructuring and priority of the changes of ducts depend on the duration of the experiment. Dysfunction of the ducts was observed beginning from the twenty-eighth day of the experiment which was confirmed by the restructuring of principal components. The functional capacity of epithelial cells of granular and striated ducts was found to be the most sensitive to pathogenic factors accompanying diabetes. The sequence and extent of pathological changes having the greatest effect on the development of dysfunction of the ducts were also identified.

The Study of Blood Vessels of Submandibular Gland and Urinary Bladder in Rats Using an Original Morphometric Analysis

The theoretical substantiation of the features of original algorithms for determining the radius of the lumen and the thickness of the vessel wall was provided. The features of using the algorithm for determining the wall thickness in order to calculate other indicators of hemocapillaries were indicated. The original computer software “VesselsMorpho Tools for ImageJ” was developed based on the algorithms mentioned above. It automatically determined a range of metric indicators of blood vessels. The most important among them were: the lumen area, lumen radius and lumen diameter, shape factor of the inner perimeter, total cross-sectional area of the vessel, wall thickness, Kernohan and Vohenvort indices, capillary basement membrane and BV transport zone thickness.This computer program reduces the time and is convenient and easy to use. The user only outlines the internal and external perimeters of BV, the outer contour of the lamina densa (on the electron microscope image of a capillary only) and the program automatically displays all indicators in table format and shows the result of measurements on photographs using different colours.More precise values of morphometric parameters of hemocapillaries of the submandibular gland and blood vessels of the mucous membrane of the urinary bladder being specific for one-year male Wistar rats were obtained.

The Structure of Submandibular and Sublingual Salivary Glands Parenchyma and Their Acini Morphometric Characteristics Using Factor Models

Relevance. Perspective area of investigating salivary glands (SG) is the study of the structure of their acini and excretory ducts in pathological processes models. The obtained results are compared with the results of studying intact animals. Literature data concerning structural organization of the intact rats’ SG differ in ways of morphometry performing, quantitative indicators and are often contradictory in their results. Objective. To study the structure of submandibular (SMDG) and sublingual (SLG) salivary glands parenchyma in intact mature rats and determine the significance of various morphometric parameters of acini. Materials and methods. Histological sections were stained with hematoxylin-eosin and semifine ones with methylene blue. Electronic and microscopic study was performed by the generally accepted method. The morphometric analysis was performed at the light and optical level. We determined the area of profile fields, the elongation coefficient and forms of acini and their nuclei.To compare the results we used Mann-Whitney test. The exploratory factor analysis was performed. Results. We have learned characteristic  features of  SMDG and SLG  acini structure and the significance of various morphometric parameters. It was ascertained, that the  system of excretory ducts of glands particles is represented by intercalated,  striated and intralobular ducts. We have also found granular ducts in SMDG. The obtained factor models characterize salivary glands functioning in intact animals and are determined by two latent factors. Conclusions. 1) structural features of acini and their morphometric characteristics are specific for 12-months old intact male rats; 2) received factor models determine a large part of the total dispersion parameters of both SG and are adequate; 3) the similarity of factor structures of SG confirms the principle of intasystem organization of the cells of their final secretory departments; 4) Factor 1 is a factor of morphofunctional state of nuclei and Factor 2 is a factor of morphofunctional state of the cellular composition of acini

Морфологія кінцевих відділів підщелепної залози щурів при цукровому діабеті

 Aim. The purpose of the study was to determine the morphological changes in seromucous acini of the submandibular gland in experimental rats with diabetes mellitus.Material and methods. The experiment was performed with 1-year-old male Wistar rats. Experimental diabetes mellitus was induced by a single intraperitoneal administration of streptozotocin. Ultrastructural changes in the seromucous cells of the submandibular gland were studied during the 14th, 42nd and 70th days of the experiment.Results. In experimental diabetes mellitus in the seromucous cells of the submandibular gland hypertrophy of the rough endoplasmic reticulum and the Golgi complex; vacuolization of the cytoplasm; a large number of intracellular laminated structures and lysosomes; diffuse homogenization of the matrix, destruction of mitochondrial cristae and vacuolization of mitochondria were observed and the most pronounced on the 14th day. On the 70th day of the experiment the seromucous cells are characterized by the absence of morphological signs of damage and the development of atrophy and it is confirmed by the reduction in cells’ size as well as the normalization of the relative area of secretory granules.Conclusion. The obtained data indicate that the reaction of the cells of seromucous acini to the development of hyperglycemia is typical and nonspecific. Thus, the alternative changes have a pronounced dystrophic character in the early stages and increase to the 42nd day of the experiment. On the 70th day histologic adaptation of the seromucous acini was observed and approved by atrophic changes, decrease of cells’ area and normalization of the relative area of their granules.  Цель работы – исследовать морфологические изменения в серомукозных ацинусах подчелюстной железы крыс с экспериментальным сахарным диабетом.Материалы и методы. Эксперимент провели на однолетних самцах крыс линии Wistar. Экспериментальный сахарный диабет индуцировали одноразовым внутрибрюшинным введением стрептозотоцина. Ультраструктурные изменения в серомукоцитах подчелюстной железы изучали на 14, 42 и 70 сутки эксперимента.Результаты. При экспериментальном сахарном диабете в серомукоцитах подчелюстной железы наблюдали гипертрофию эндоплазматического ретикулума и комплекса Гольджи, вакуолизацию цитоплазмы, большое количество внутриклеточных пластинчатых структур и лизосом, диффузную гомогенизацию матрикса, разрушение митохондриальных крист и вакуолизацию митохондрий, наиболее выраженные на 14 сутки. На 70 сутки эксперимента для серомукоцитов характерно отсутствие морфологических признаков повреждения и развитие атрофии, что подтверждается уменьшением размера клеток, а также нормализацией относительной площади секреторных гранул.Выводы. Результаты свидетельствуют, что реакция серомукоцитов на развитие гипергликемии типична и неспецифична. Альтеративные изменения имеют выраженный дистрофический характер на ранних стадиях и увеличиваются к 42 дню эксперимента. На 70 сутки отмечена гистологическая адаптация серомукоцитов, которая подтверждается развитием атрофических изменений, уменьшением площади клеток и нормализацией относительной площади их гранул. Мета роботи – встановити морфологічні зміни серомукозних ацинусів підщелепної залози щурів з експериментальним цукровим діабетом.Матеріали та методи. Експеримент виконали на однорічних самцях щурів лінії Wistar. Експериментальний цукровий діабет індукували одноразовим внутрішньоочеревинним уведенням стрептозотоцину. Ультраструктурні зміни в серомукоцитних клітинах підщелепної залози вивчали на 14, 42 і 70 добу експерименту.Результати. У разі експериментального цукрового діабету в серомукоцитах підщелепної залози спостерігали гіпертрофію ендоплазматичного ретикулуму та комплексу  Ґольджі, вакуолізацію цитоплазми, велику кількість внутрішньоклітинних пластинчастих структур і лізосом, дифузну гомогенізацію матриксу, руйнування мітохондріальних крист і вакуолізацію мітохондрій, що були найбільш виражені на 14 день. На 70 день експерименту серомукоцити характеризувалися відсутністю морфологічних ознак пошкодження, спостерігали розвиток атрофії, що підтверджується зменшенням розміру клітин, а також нормалізацією відносної площі секреторних гранул.Висновки. Результати свідчать, що реакція гландулоцитів серомукозних ацинусів на розвиток гіперглікемії типова та неспецифічна. Альтеративні зміни мають виражений дистрофічний характер на ранніх стадіях і збільшуються до 42 дня експерименту. На 70 добу спостерігали гістологічну адаптацію серомукоцитів, що підтверджується розвитком атрофічних змін, зменшенням площі клітин і нормалізацією відносної площі їхніх гранул.