Гістологічні особливості волокон литкового м’язу щурів при ішемії та використані С60 фулеренів в ролі антиоксидантів

The purpose of the article was to analyze the histological changes in the gastrocnemius muscle under conditions of experimental ischemia of different duration and simultaneously administration of C60 fullerenes as an antioxidant.The experiment was conducted on inbred Wistar line rats weighing 140-160 g. The animals were divided in groups: control; animals with ischemia (1, 2 and 3 hours); control, animals with ischemia (1, 2 and 3 h), animals with ischemia (1, 2 and 3 h) and C60 fullerenes administration. Unilateral vascular ischemia was induced by tourniquet ligating the main arteries. Histologic processing of the tissue was carried out according to standard histological methods, stained with Van Gison method. Morphometric indices (thickness of muscle fibers and the size of interfibrillary space) were measured using the VideoTest Morphology 5.0 program. The therapeutic effect of an aqueous colloidal solution of C60 fullerenes on the level of pathomorphological changes in the test muscle was also analyzed. The musculus gastrocnemius is resistant to light ischemic damages under condition of intraperitoneal administration of C60 fullerenes, which are potent antioxidants and are able to absorb free radicals effectively. However, studies have shown that with increasing the duration of ischemic damage, the protective effect of fullerenes decreases in proportion to the duration of ischemia. In particular, the initial tendency to the destruction of muscle fibers, the disturbance of the membrane integrity, the replacement of the muscle tissue by the connective tissue , the severance of sarcomeres, the loss of the transverse striated , the absence of nuclei, the hyperemia of the capillary duct are noted. Necrotic-destructive changes that occur due to the excess of no inactivated superoxide and hydroxide radicals also observed. Thus, the laboratory study can serve as a basis for the development of drugs for muscle pathologies, and will help to develop a comprehensive methodology for the treatment of early stages of ischemic damage to human skeletal muscle.Мета роботи – провести аналіз гістологічних змін у литковому м’язі за умов експериментальної ішемії різної тривалості, за умови внутрішньочеревного введення С60 фулеренів в ролі антиоксиданта. Експеримент реалізовано на щурах інбредної лінії Wistar масою 140–160 г. Виділено такі групи тварин: контрольна, тварини з ішемією (1, 2 та 3 год), тварини з ішемію (1, 2 та 3 год) та за умови внутрішньочеревного введення С60 фулеренів. Гістологічну обробку тканини проводили за загальноприйнятою методикою, фарбувалили за методом Ван-Гізон. Проаналізовано морфологічні особливості ішемізованих м’язових волокон musculus gastrocnemius різної тривалості та терапевтичного впливу водного колоїдного розчину С60 фулеренів на ступінь вираженості патоморфологічних змін у такому м’язі. Встановлено, що литковий м’яз є стійким до ішемічних пошкоджень легкого ступеня за умов внутрішньочеревного введення С60 фулеренів, які є потужними антиоксидантами та здатні ефективно поглинати вільні радикали. Проте, дослідження показали, що зі збільшенням тривалості ішемічного ушкодження захисна дія фулеренів пропорційно зменшується до тривалості дії ішемії. Зокрема, простежується початкова тенденція до руйнації м’язових волокон, порушення цілісності мембрани, спостерігається заміщення м’язевої тканини сполучною, розрив саркомерів, встрата поперечної посмугованості, відсутність ядер, гіперемія капілярного русла, а також відмічаються некротично-деструктивні зміни, які відбуваються за рахунок надлишку не інактивованих супероксид- і гідроксид-радикалів. Таким чином, проведене лабораторне дослідження може слугувати підґрунтям для розробки лікарських препаратів проти м’язових патологій, а також сприятиме розробці комплексної методики лікування ранніх етапів ішемічного пошкодження скелетних м’язів людини