Morphofunctional status of parotid salivary glands in three-month-old rats with experimentally induced fetal macrosomia

Abstract The paper aims at studying the features of postnatal morphogenesis of parotid salivary glands acinar tissue in three-month-old rats which were born with experimentally induced fetal macrosomia. The aim of the study is to examine experimentally the features of postnatal morphogenesis of salivary glands in three-month-old rats born with macrosomia. Materials and methods. Somatometric data of the animals were examined at birth and after the experiment, which induced macrosomia of rat fetus with four different ways (high-calorie diet for young pregnant female specimens, high-calorie diet for mature pregnant female specimens, high-calorie diet and hypokinesia condition for young pregnant female specimens, increased placental-fetal blood supply on the background of normal living conditions for young pregnant female specimens). To make the morphological analysis we used the tissues of parotid glands of three-month-old rats. We examined absolute and relative values of salivary gland mass. Beside the histological tests we used Gallocianin-chrome alum technique to detect DNA and RNA, and PAS-reaction to detect glycoproteins. Using computer images we measured the squares of serocytes, evaluated the content of DNA in the cell nucleus, the content of RNA in cytoplasm and glycoproteins in saliva in ducts and gaps of acini. Results. When rats reached the age of three months macrosomia-induced specimens with stimulated intrauterine growth (group Aks ) had a tendency to increase their average body weight while macrosomia-induced descendants of rats in the group 3 (high-calorie died and “soft” hypokinesia (group Y+Hk+cal) had a tendency to decrease their body mass. And macrosomia-induced descendants of rats in the group 1 (high-calorie diet during pregnancy, Y+cal group) and decsendants in group 2 (high-calorie diet for mature rats during pregnancy, M+cal group) had somatometric data similar to the control-group. The relative mass of parotid glands of three-month-old rats which were born with macrosomia appeared to be increased in all the groups, but top values were observed in groups Y+cal and Y+Hk+cal. Rats with macrosomia from the group Aks by the age of three month had salivary glands with hypoplasia of serocytes which were morphofunctionally more active and had signs of proteins and glycoproteins hypoproduction. Rats with macrosomia in the Y+cal group by the age of three months had the amount of serocytes commensurate to the data of the control group but serocytes were more morphofunctionally active and had signs of glycoproteins hyperprodution. Rats in the M+cal group at the age of three months had serocytes hyperplasia, but their mophofunctional condition was similar to the control group. And macrosomia-induced rats in the Y+Hk+cal group had signs of the increase of morphofunctional activity of serocytes and hyperproduction of glycoproteins. Conclusion. It has been found that specimens which were born with macrosomia at the age of three months showed changes in morphofunctional state of parotid salivary glands parenchyma and, therefore, changes in the salivary composition in ducts and gaps of acini

Морфофункціональний стан привушних слинних залоз тримісячних щурів при експериментально модельованій внутрішньоутробній макросомії

The paper aims at studying the features of postnatal morphogenesis of parotid salivary glands acinar tissue in three-month-old rats which were born with experimentally induced fetal macrosomia.The aim of the study is to examine experimentally the features of postnatal morphogenesis of salivary glands in three-month-old rats born with macrosomia.Materials and methods. Somatometric data of the animals were examined at birth and after the experiment, which induced macrosomia of rat fetus with four different ways (high-calorie diet for young pregnant female specimens, high-calorie diet for mature pregnant female specimens, high-calorie diet and hypokinesia condition for young pregnant female specimens, increased placental-fetal blood supply on the background of normal living conditions for young pregnant female specimens). To make the morphological analysis we used the tissues of parotid glands of three-month-old rats. We examined absolute and relative values of salivary gland mass. Beside the histological tests we used Gallocianin-chrome alum technique to detect DNA and RNA, and PAS-reaction to detect glycoproteins. Using computer images we measured the squares of serocytes, evaluated the content of DNA in the cell nucleus, the content of RNA in cytoplasm and glycoproteins in saliva in ducts and gaps of acini.Results. When rats reached the age of three months macrosomia-induced specimens with stimulated intrauterine growth (group Aks ) had a tendency to increase their average body weight while macrosomia-induced descendants of rats in the group 3 (high-calorie died and “soft” hypokinesia (group Y+Hk+cal) had a tendency to decrease their body mass. And macrosomia-induced descendants of rats in the group 1 (high-calorie diet during pregnancy, Y+cal group) and decsendants in group 2 (high-calorie diet for mature rats during pregnancy, M+cal group) had somatometric data similar to the control-group.The relative mass of parotid glands of three-month-old rats which were born with macrosomia appeared to be increased in all the groups, but top values were observed in groups Y+cal and Y+Hk+cal. Rats with macrosomia from the group Aks by the age of three month had salivary glands with hypoplasia of serocytes which were morphofunctionally more active and had signs of proteins and glycoproteins hypoproduction.Rats with macrosomia in the Y+cal group by the age of three months had the amount of serocytes commensurate to the data of the control group but serocytes were more morphofunctionally active and had signs of glycoproteins hyperprodution.Rats in the M+cal group at the age of three months had serocytes hyperplasia, but their mophofunctional condition was similar to the control group. And macrosomia-induced rats in the Y+Hk+cal group had signs of the increase of morphofunctional activity of serocytes and hyperproduction of glycoproteins.Conclusion. It has been found that specimens which were born with macrosomia at the age of three months showed changes in morphofunctional state of parotid salivary glands parenchyma and, therefore, changes in the salivary composition in ducts and gaps of acini.  Статья посвящена изучению особенностей постнатального морфогенеза ацинарной ткани околоушной слюнной железы трехмесячных крыс, родившихся с экспериментально моделированной макросомией в различных вариациях.Цель работы – изучение в эксперименте особенностей постнатального морфогенеза слюнных желез трехмесячных крыс, родившихся макросомами.Материалы и методы. Анализировали соматометрические показатели животных на момент рождения и при выведении из эксперимента, в котором моделировали макросомию плода 4 способами (высококалорийная диета молодых беременных самок, высококалорийная диета беременных самок зрелого возраста, высококалорийная диета и гипокинезия молодых беременных самок, усиленное плацентарно-плодовое кровоснабжение на фоне обычных условий существования молодых беременных самок). Для морфологического анализа использовали ткани околоушных слюнных желез трехмесячных крыс-потомков. Оценивали абсолютные и относительные значения массы слюнных желез. Кроме гистологического анализа для выявления ДНК и РНК использована окраска галлоцианин-хромовыми квасцами по Ейнарсону, для обнаружения гликопротеидов поставлена PAS-реакция. С использованием компьютерных изображений выполнено измерение площади ядер сероцитов, оценено содержание ДНК в ядре, РНК в цитоплазме, гликопротеидов в слюне в протоках и просветах железы.Результаты. При достижении крысами-потомками трехмесячного возраста у макросомов со стимулированным внутриутробным ростом (группа Акс) средняя масса тела имеет тенденцию к увеличению, а у макросомов-потомков родителей молодого возраста, беременность матерей которых проходила в условиях «мягкой» гипокинезии и чрезмерной калорийности питания (группа М+Гк+cal), – к уменьшению. У макросомов-потомков молодых родителей, которые во время беременности употребляли пищу повышенной калорийности (группа М+cal), и у макросомов-потомков родителей зрелого возраста, которые во время беременности получали гиперкалорийную диету (группа З+cal), соматометрические показатели были аналогичны контролю. Относительная масса околоушных слюнных желез у трехмесячных крыс, родившихся с макросомией, оказалась увеличенной во всех вариантах моделирования, но максимально в группах М+cal и М+Гк+cal. У макросомов группы Акс в трехмесячном возрасте формируются слюнные железы с гипоплазией сероцитов, которые морфофункционально более активны, с признаками гиперпродукции белков и гипопродукции гликопротеидов. У макросомов группы М+cal в трехмесячном возрасте конечные отделы слюнной железы сформированы аналогично контролю по количеству сероцитов, однако сероциты морфофункционально более активны, с признаками гиперпродукции гликопротеидов. У макросмов группы З+cal в трехмесячном возрасте наблюдается гиперплазия сероцитов, морфофункциональное состояние которых не отличается от такового у контрольных животных. У макросомов группы М+Гк+cal отмечены признаки увеличения морфофункциональной активности сероцитов с гиперпродукцией гликопротеидов.Выводы. Установлено, что у особей, которые родились с макросомией, в трехмесячном возрасте наблюдается изменение морфофункционального состояния паренхимы околоушных слюнных желез и состава слюны в протоках и просветах ацинусов. Стаття присвячена вивченню особливостей постнатального морфогенезу ацинарної тканини привушної слинної залози тримісячних щурів, які народилися з експериментально модельованою макросомією в різних варіаціях.Мета роботи – вивчення в експерименті особливостей постнатального морфогенезу слинних залоз тримісячних щурів, які народилися макросомами.Матеріали та методи. Аналізували соматометричні показники тварин на момент народження та при виведенні з експерименту, в якому моделювали макросомію плода 4 способами (висококалорійна дієта молодих вагітних самиць, висококалорійна дієта вагітних самиць зрілого віку, висококалорійна дієта та гіпокінезія молодих вагітних самиць, посилене плацентарно-плодове кровопостачання на тлі звичайних умов існування молодих вагітних самиць). Для морфологічного аналізу використовували тканини привушних слинних залоз тримісячних щурів-нащадків. Оцінювали абсолютні та відносні значення маси слинних залоз. Крім гістологічного аналізу для виявлення ДНК і РНК використали забарвлення галоціанін-хромовими галунами за Ейнарсоном, для виявлення глікопротеїдів поставили PAS-реакцію. Використовуючи комп’ютерні зображення, виміряли площу ядер сероцитів, оцінили вміст ДНК в ядрі, РНК у цитоплазмі, глікопротеїдів у слині протоків і просвітів ацинусів.Результати. При досягненні щурами-нащадками тримісячного віку в макросомів зі стимульованим внутрішньоутробним ростом (група Акс) середня маса тіла має тенденцію до збільшення, а в макросомів-нащадків батьків молодого віку, вагітність матерів яких відбувалась в умовах «м’якої» гіпокінезії та надмірної калорійності харчування (група М+Гк+cal), – до зменшення. У макросомів-нащадків молодих батьків, які під час вагітності споживали їжу підвищеної калорійності (група М+cal), та в макросомів-нащадків батьків зрілого віку, котрі під час вагітності одержували гіперкалорійну дієту (група З+cal), соматометричні показники були аналогічні контролю. Відносна маса привушних слинних залоз у тримісячних щурів, які народились із макросомією, виявилася збільшеною в усіх варіантах моделювання, але максимально у групах М+cal та М+Гк+cal. У макросомів групи Акс у тримісячному віці формуються слинні залози з гіпоплазією сероцитів, що морфофункціонально активніші, з ознаками гіперпродукції білків і гіпопродукції глікопротеїдів. У макросомів групи М+cal у тримісячному віці кінцеві відділи слинної залози сформовані аналогічно контролю за кількістю сероцитів, але сероцити морфофункціонально активніші, з ознаками гіперпродукції глікопротеїдів. У макросомів групи З+cal у тримісячному віці спостерігається гіперплазія сероцитів, морфофункціональний стан яких не відрізняється від такого в контрольних тварин. У макросомів групи М+Гк+cal спостерігають ознаки збільшення морфофункціональної активності сероцитів із гіперпродукцією глікопротеїдів. Висновки. В особин, які народились із макросомією, у тримісячному віці спостерігається зміна морфофункціонального стану паренхіми привушних слинних залоз і складу слини у протоках і просвітах ацинусів.

Особливості морфофункціонального стану привушних слинних залоз шестимісячних щурів при експериментально модельованій внутрішньоутробній макросомії

 The paper aims at studying the features of the morphofunctional state of parotid gland tissue in six-month-old rats born with induced macrosomia in its different variations. It has been known that the amount and quality of saliva are important indicators of teeth and gums health condition.The aim of the study is to examine experimentally the features of postnatal morphogenesis of parotid salivary glands in six-month-old rats with fetal macrosomia and compare the morphofunctional condition of parotid glands between two groups of 6-month-old and 3-month-old rats with induced macrosomia. Materials and methods. Four macrosomia models have been used by applying a high-calorie diet and hypokinesia to pregnant Wistar rats. After birth, the descendant rats have been weighed and divided into groups taking into account their calculated weight-length parameters. Four main groups and a comparison group have been created. The main (macrosomic) groups consist of species with the following parameters: (1) long body length and relatively decreased body weight; (2) balanced intrauterine development; (3) standard body length and intrauterine obesity; (4) standard body weight and intrauterine obesity induced by hypokinesia of a pregnant female rat. At the age of 6 months, the rats have been sacrificed. The absolute and relative weights of parotid glands have been evaluated.A histopathologic analysis revealing DNA and RNA (Gallocyanin-chrome alum technique) has been carried out after coating the parotid glands with paraffin; the PAS-reaction has been used to reveal glycoproteins. The serocytes nuclei cross section, the content of DNA in the cell nucleus, and the content of RNA in cytoplasm have been measured using computer images. Using the images obtained with confocal laser scanning microscopy, the gland acini cross section and the acini cross section perimeter of the parotid gland have been measured. The same technique has been used to measure the serocyte cross section. Caspase-3 immunehistochemical staining has been performed.Results. The macrosomic animals born with balanced intrauterine development and intrauterine obesity have shown signs of serocyte apoptosis, stroma widening and sclerosis, and the macrophage-lymphocyte infiltration of parotid gland stoma at the age of six month. Such manifestations attain their maximum in the animals whose macrosomia is induced by the hyper-calorie diet and the hypokinetic conditions in the pregnant rat females. Also, the enlargement and euchromatization of serocytes nuclei is observed in the animals in these groups, which indicate an increase in the morphofunctional activity of an individual serocyte. In the macrosomic rats born with signs of body mass deficiency, the islets of inactive serocytes are observed, the morphofunctional load of serocytes is relatively low, and in addition, there are no signs of serocytes failure or active compensatory processes.Comparison of the morphofunctional condition of the parotid gland at the age of 3 and 6 months has revealed that the age-specific enlargement of the parotid gland is less in the rats born with macrosomia and with both body mass deficiency and obesity, than that in the comparison group. The rats born with signs of body mass deficiency show an economic type of gland functioning, whereas the animals born with intrauterine obesity show signs of parotid gland atrophy with compensatory morphofunctional activation of functioning serocytes.Conclusion. The somatometric features of fetal macrosomia affect the morphofunctional features of the parotid gland of descendant animals at the age of 6 months (mature age).  Статья посвящена изучению особенностей морфофункционального состояния ткани околоушной слюнной железы шестимесячных крыс, родившихся с экспериментально моделированной в различных вариациях макросомией. Известно, что количество и качество слюны – важные факторы состояния здоровья / патологии зубов и десен.Цель работы – на моделях макросомии плода у шестимесячных лабораторных животных оценить морфофункциональное состояние околоушных слюнных желез и сравнить его с таковым у трехмесячных животных.Материалы и методы. Использовали 4 модели макросомии с применением гиперкалорийной пищи и гипокинезии беременных самок крыс Wistar Albino Glaxо. После рождения крыс-потомков взвесили и поделили на группы с учетом вычисленных массо-ростовых параметров. Сформировали группу контроля и 4 основные группы животных-макросомов: с большой длиной тела и относительно пониженной массой тела; с гармоничным внутриутробным развитием; со стандартной длиной тела и внутриутробным ожирением; со стандартной длиной тела и внутриутробным ожирением, в формировании которого одним из факторов была гипокинезия беременной самки. В возрасте 6 месяцев крыс-потомков вывели из эксперимента. Оценивали абсолютные и относительные значения массы слюнных желез.После парафиновой заливки слюнных желез проведен гистологический анализ с установлением ДНК и РНК (окраска галлоцианин-хромовыми квасцами по Эйнарсону), для выявления гликопротеидов поставлена PAS-реакция. С использованием компьютерных изображений измерили площадь ядер сероцитов, оценили содержание ДНК в ядре, РНК в цитоплазме. На изображениях, полученных с помощью конфокальной лазерной сканирующей микроскопии, вычислили площадь поперечного сечения и периметр ацинуса околоушной слюнной железы, а также площадь поперечного сечения сероцита. Поставили иммуногистохимическую реакцию на Caspase 3.Результаты. У животных, родившихся макросомами с гармоничным внутриутробным развитием и внутриутробным ожирением, в возрасте 6 месяцев в околоушных слюнных железах обнаружены признаки апоптоза сероцитов, расширения и склероза стромы, а также макрофагально-лимфоцитарного инфильтрата стромы. Максимально эти явления представлены у животных, формирование макросомии которых происходило за счет гиперкалорийной диеты и гипокинезии беременной самки. Также у животных этих групп отмечено увеличение ядер сероцитов, эухромность ядер, то есть повышение морфофункциональной активности отдельного сероцита. У макросомов, которые родились с признаками дефицита массы тела, обнаружены «островки» неактивных запасных сероцитов, морфофункциональная нагрузка функционирующих сероцитов невысокая, а признаки повреждения и компенсаторные процессы отсутствуют.Сравнение морфофункционального состояния слюнной железы у трех- и шестимесячных животных показало, что возрастное увеличение слюнной железы менее выражено у животных, родившихся макросомами с дефицитом массы тела и с избытком массы тела, по сравнению с группой контроля. У макросомов, которые родились с дефицитом массы тела, установлены признаки функционирования, которое можно считать экономным, а у животных, родившихся с внутриутробным ожирением, развиваются признаки атрофизации слюнной железы с компенсаторной морфофункциональной активацией функционирующих сероцитов.Выводы. Соматометрические особенности макросомии при рождении «влияют» на морфофункциональные особенности околоушной слюнной железы животных-потомков в возрасте 6 месяцев (зрелый возраст).  Стаття присвячена вивченню особливостей морфофункціонального стану тканини привушної слинної залози шестимісячних щурів, які народилися з експериментально модельованою макросомією в різних варіаціях. Відомо, що кількість та якість слини є важливими факторами стану здоров’я/патології зубів та ясен.Мета роботи – на моделях макросомії плода в шестимісячних лабораторних тварин оцінити морфофункціональний стан привушних слинних залоз і порівняти його з таким у тримісячних щурів.Матеріали та методи. Застосували 4 моделі макроскомії з використанням гіперкалорійної їжі та гіпокінезії для вагітних самиць щурів Wistar Albino Glaxо. Після народження щурів-нащадків зважили та поділили на групи за масо-ростовими параметрами. Сформували групу контролю та 4 основні групи тварин-макросомів: із великою довжиною тіла та відносно зниженою масою тіла; з гармонійним внутрішньоутробним розвитком; зі стандартною довжиною тіла та внутрішньоутробним ожирінням; зі стандартною довжиною тіла та внутрішньоутробним ожирінням, у формуванні якого одним із факторів була гіпокінезія вагітної самиці. У віці 6 місяців щурів-нащадків вивели з експерименту. Оцінювали абсолютні та відносні значення маси слинних залоз.Після парафінової заливки слинних залоз виконали гістологічний аналіз із виявленням ДНК і РНК (забарвлення галоціанін-хромовими галунами за Ейнарсоном); для виявлення глікопротеїдів поставили PAS-реакцію. Використовуючи комп’ютерні зображення, виконали вимірювання площі ядер сероцитів, оцінили вміст ДНК в ядрі, РНК у цитоплазмі. На зображеннях, що одержали за допомогою конфокальної лазерної сканувальної мікроскопії, обчислили площу поперечного перерізу та периметр ацинусу привушної слинної залози, а також площу поперечного перерізу сероцита. Поставили імуногістохімічну реакцію на Caspase 3.Результати. У тварин, які народились макросомами із гармонійним внутрішньоутробним розвитком та внутрішньоутробним ожирінням, у віці 6 місяців в привушних слинних залозах виявили ознаки апоптозу сероцитів, розширення і склерозу строми та макрофагально-лімфоцитарного інфільтрату строми. Максимальні ці явища у тварин, формування макросомії яких відбувалося шляхом гіперкалорійної дієти та гіпокінетичних умов утримання вагітної самиці. Також у тварин цих груп спостерігали збільшення ядер сероцитів, еухромність ядер, тобто підвищення морфофункціональної активності окремого сероцита. У макросомів, які народилися з ознаками дефіциту маси тіла, спостерігали «острівці» неактивних, запасних сероцитів, морфофункціональне навантаження функціонуючих сероцитів невисоке, а ознаки пошкодження, компенсаторні процеси відсутні.Порівняння морфофункціонального стану слинної залози у три- і шестимісячних щурів показало, що вікове збільшення слинної залози було менш вираженим у тварин, які народилися макросомами із дефіцитом маси тіла та з надлишком маси тіла, порівняно з групою контролю. У макросомів, які народились із ознаками дефіциту маси тіла, виявили ознаки функціонування, котре можна вважати економним, а у тварин, які народилися з внутрішньоутробним ожирінням, розвиваються ознаки атрофізації слинної залози з компенсаторною морфофункціональною активацією функціонуючих сероцитів.Висновки. Соматометричні особливості макросомії при народженні «впливають» на морфофункціональні особливості слинної залози тварин-нащадків віком 6 місяців (зрілий вік).