Морфологические изменения эпителиоцитов базального слоя

УДК 611.77:615.849.112:57.08
А.С. Мельчиков, А.И. Рыжов, М.А. Медведев
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭПИТЕЛИОЦИТОВ БАЗАЛЬНОГО СЛОЯ
ЭПИДЕРМИСА КОЖИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ
ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ МИКРОВОЛН
Проведен сравнительный анализ динамики морфологических изменений эпителиоцитов базального слоя эпидермиса кожи морских
свинок различных участков локализации на протяжении 60 сут после окончания воздействия микроволн.
По мере прогресса в развитии науки и техники, быту и медицине все большее распространение получают
источники электромагнитного излучения сверхвысокочастотного диапазона (микроволн) [1. P. 377; 2. P. 127].
Первым органом, подвергающимся воздействию микроволн, является кожа, что и вызвало необходимость
изучения динамики ультраструктурных изменений
эпителиоцитов, в частности базальных клеток эпидермиса кожи различных участков локализации (голова
(щека), спина, живот), при воздействии микроволн.
Исследование проведено на 65 половозрелых морских
свинках-самцах, массой 400–450 г, из которых 35 были
использованы в эксперименте, а 30 служили в качестве
контроля. Содержание и работа с морскими свинками
проводились в соответствии с правилами, принятыми
Европейской конвенцией по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей (Страсбург, 1986). Экспериментальные животные подвергались воздействию микроволн (длина
волны – 12,6 см, частота – 2375 МГц, плотность потока
мощности – 60 мВт/см2, экспозиция – 10 мин). В качестве
генератора, источника микроволн, служил терапевтический аппарат «Луч-58», работающий в непрерывном режиме. При облучении использован цилиндрический излучатель № 1 диаметром 90 мм, работающий в непрерывном режиме. Дозиметрия проводилась термисторным мостом МЗ-10 с термисторной коаксидной головкой М 5-17.
После прекращения воздействия микроволн у экспериментальных животных с помощью медицинского электротермометра ТПМЭМ-1 измерялась ректальная температура.
Облучение производилось в одно и то же время суток – с
10 до 11 ч в осеннее-зимний период с учетом суточной и
сезонной радиочувствительности. Перед проведением
эксперимента морские свинки с целью исключения стрессорного фактора 3–5 раз подвергались «ложному» воздействию с включенной аппаратурой, но с отсутствием
самого излучения. Выведение животных из эксперимента
и забор материала производились сразу, через 6 ч, на 1, 5,
10, 25 и 60-е сут после окончания воздействия. Кусочки
кожи были взяты из различных областей (голова (щека),
спина, живот). Для электронной микроскопии участки
кожи фиксировали в 2,5% глютаральдегиде на 0,2 М кокадилатном буфере (рН-7,2), постфиксировали в 1% растворе осмиевой кислоты. Все объекты заливали в аралдит.
Изготовление срезов производилось на ультратоме
LKB-III. Полутонкие срезы окрашивали толуидиновым
синим, ультратонкие контрастировали уранилацетатом и
цитратом свинца, просматривали и фотографировали в
электронном микроскопе JEM-100 CX-II. Проводился
гематологический контроль (подсчет общего количества
эритроцитов и лейкоцитов).
Сразу после окончания воздействия микроволн со
стороны поведения морских свинок отмечалась некоторая заторможенность, ректальная температура повышалась в среднем на 0,9–1,1 ºС. На протяжении последующих 3 сут у большинства экспериментальных
животных наблюдалось снижение потребления жидкости. При электронной микроскопии срезов кожи сразу
после окончания воздействия микроволн в цитоплазме
отдельных клеток базального слоя эпидермиса кожи
живота и головы (щека) отмечаются участки вакуолизации. Через 6 ч после воздействия СВЧ-излучения в
части клеток базального слоя эпидермиса кожи всех
участков локализации, но особенно кожи головы (щека) отмечаются набухание ядер и разрежение кариоплазмы, вакуолизация цитоплазмы (рис. 1, 2).
Рис. 1. Ультраструктура базалиоцитов эпидермиса кожи головы морской свинки.
Контроль. Ув. 19000
178
Рис. 2. Ультраструктура базалиоцита эпидермиса и сосочкового слоя дермы кожи головы морской свинки
через 6 ч после окончания воздействия микроволн: а – набухшее, гипохромное ядро;
б – вакуолизация цитоплазмы; в – снижение осмиефильности части коллагеновых волокон. Ув. 29000
На 1-е сут после воздействия микроволн, при электронно-микроскопическом исследовании изменения
эпителиоцитов базального слоя сходны с описанными в
предыдущий срок, вместе с тем обращают на себя внимание выраженные явления перинуклеарной вакуолизации цитоплазмы части базальных клеток эпидермиса
кожи головы (щека). На 5-е сут после воздействия
СВЧ-волн в базальных клетках эпидермиса кожи выявляются значительные изменения. Часть эпителиоцитов
базального слоя эпидермиса кожи всех участков набухшая, с нечеткими границами. В данных клетках отмечается изменение ядер, характеризующееся набуханием, смещением гранул хроматина к кариолемме.
Иногда в указанных эпителиоцитах, особенно кожи
головы (щека) и живота, имеют место деструктивные
изменения, проявляющиеся, в частности, в виде лизиса,
рексиса, пикноза ядер, что, несомненно, свидетельствует о процессе гибели части клеток. Значительной
степени выраженности достигают в цитоплазме базалиоцитов явления вакуолизации, при этом в части клеток головы (щека) и живота размеры отдельных вакуолей сопоставимы с размерами пикнотичного, резко
уменьшенного в размерах ядра. В указанный срок в
периферической крови имело место снижение содержания как эритроцитов – до 80,4% (р<0,05), так и лейкоцитов – до 61,7% (р<0,01) от уровня контроля. На
10-е сут после воздействия микроволн в клетках базального слоя эпидермиса кожи сохраняются, хотя и
выраженные в меньшей степени, изменения, описан-
ные в предыдущий срок. В отдельных эпителиоцитах
кожи живота и головы (щека) встречаются явления
лизиса, рексиса, пикноза ядер, а также выраженные
явления вакуолизации цитоплазмы. На 25-е сут после
окончания воздействия СВЧ-волн термогенной интенсивности в ядрах большинства клеток базального слоя
эпидермиса кожи всех участков локализации выявляется равномерный характер распределения хроматина и
нередко – смещение к кариолемме гиперхромного ядрышка. Как исключение в эпидермисе кожи живота и
головы (щека) отмечаются отдельные клетки базального слоя с явлениями рексиса, лизиса и пикноза ядер, а
также вакуолизации цитоплазмы. На 60-е сут после
воздействия микроволн морфологическая картина со
стороны клеток базального слоя эпидермиса кожи всех
участков локализации мало чем отличается от контроля. Как исключение в единичных клетках базального
слоя эпидермиса кожи головы (щека) наблюдаются
цитоплазматические вакуоли.
Полученные в эксперименте данные свидетельствуют о значительных ультраструктурных изменениях
базальных клеток эпидермиса кожи морских свинок
при воздействии микроволн термогенной интенсивности, достигавших наибольшей степени выраженности в
коже головы (щека) и живота. Максимальной степени
выраженности указанные ультраструктурные изменения, в том числе деструктивного характера, базальных
клеток эпидермиса кожи отмечаются на 5-е сут после
окончания воздействия микроволн.
ЛИТЕРАТУРА
1. Gamble S.C., Wolff H., Arrand J.E. Syrian hamster dermal cell immortaltzation is not enchanced by power line frequency electromagnetic fild exposure // Br. J. Cancer. 1999. Vol. 81, № 3. P. 377–380.
2. Leroy Y., Bocquet B., Mamouni A. Non-invasive microwave radiometry thermometry // Physiol. Meas. 1998. Vol. 19, № 2. P. 127–148.
Статья поступила в редакцию журнала 26 октября 2006 г., принята к печати 19 ноября 2006 г.
179