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

Abstract

 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).