Морфологический анализ изменений сердца и аорты крыс, подвергшихся двусторонней овариэктомии; кардио- и вазопротекторное действие эстрадиола

Рис. 1. Выраженный периваскулярный и интерстициальный отек миокарда овариэктомированной крысы, не получавшей заместительно эстрадиол. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 200.

Рис. 2. Очаговое кровоизлияние в субэндокардиальном слое миокарда овариэктомированной крысы, не получавшей заместительно эстрадиол. Окраска по Рего. Ув. 200.

Женские половые гормоны, главным образом эстрогены, играют существенную роль в эндокринной регуляции сердечно-сосудистой деятельности, а их дисбаланс (дефицит) имеет значение в патогенезе заболеваний сердца и сосудов [3, 4, 7, 9]. В многочисленных экспериментальных и клинических исследованиях показана кардиопротек- торная, противоишемическая, вазодилататорная и антиатеросклеротическая активность эстрогенных гормонов и их синтетических аналогов [3, 5, 7, 9]. Обсуждается участие эстрогенов в повышении защитных свойств организма путем улучшения компенсаторно-адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы [6]. Угасание гормонопро- дукции яичников или их удаление рассматривается как фактор, неблагоприятный в отношении изменения липидного профиля крови и структуры сосудистой стенки в проатерогенном направлении [3, 9]. Способность эстрогенов предупреждать развитие атеросклеротического повреждения сосудистой стенки проявляется при их длительном применении и у эстрогендефицитных женщин, и у овариэктомированных животных [3, 7, 9]. Как in vivo, так и in vitro эстрогенные гормоны угнетали развитие миоинтимальной гиперплазии, вызывали разрушение коллагена и эластина, препятствовали пролиферации сосудистых гладкомышечных клеток [9].

Целью настоящего исследования являлось изучение особенностей структуры сердца и аорты после удаления обоих яичников (когда еще не происходит активация синтеза женских половых гормонов надпочечниками) и их изменения при заместительном введении эстрадиола извне.

Материалы и методы

Исследование выполнено на самках половозрелых белых беспородных крыс, которые были разделены на 3 группы: 1-я (контрольная) — интактные животные, 2-я — крысы, подвергшиеся двусторонней овариэктомии, 3-я — овариэктомиро- ванные крысы, которым ежедневно (однократно) вводили стерильный 0,1% масляный раствор эстрадиола дипропионата (1 мг/кг подкожно). Удаление яичников выполняли в асептических условиях под эфирным наркозом. Животных содержали в одинаковых условиях на стандартном для вивария пищевом рационе. На 14-й день после овариэктомии интактных и оперированных крыс забивали путем одномоментной декапитации на гильотине; сразу же после эвтаназии от каждого животного брали сердце и аорту.

Материал для гистологического исследования выделяли из грудного и брюшного отдела аорты, а также из средней трети стенки правого и левого желудочков. Препараты для последующего микроскопического анализа готовили по общепринятой методике и окрашивали гематоксилином и эозином, орсеином, по Гольдману и по Рего. Приго-

Рис. 3. Выраженное венозное полнокровие и стаз крови в сосудах микроциркуляторного русла миокарда овариэктомированной крысы, не получавшей заместительно эстрадиол. Окраска по Гольдману. Ув. 150.

Рис. 4. Тромбоз мелкой интрамуральной вены миокарда овариэктомированной крысы, не получавшей заместительно эстрадиол. Окраска по Гольдману. Ув. 400.

товленные неокрашенные срезы также просматривали в поляризированном свете на световом микроскопе ЛЮМАМ-ИЗ.

Результаты и их обсуждение

При макроскопическом исследовании сердца и аорты не обнаружено достоверных изменений их структуры как у контрольных, так и у подопытных крыс. При изучении микроструктуры аорты и миокарда во всех группах животных установлены морфологические изменения, различия были лишь в степени их выраженности.

В ходе гистологического исследования отмечена идентичность микроскопической картины сердечной ткани и стенки аорты как у интактных, так и у овариэктомированных крыс, получавших эстрадиол. При этом выявленные изменения (при проведении морфометрического анализа они были статистически недостоверными) микроструктуры сердца и аорты у этих крыс (1-й и 3-й групп) носили характер тканевой отечности.

Более значительные нарушения нормального строения исследованных гистологических препаратов определены у крыс с удаленными яичниками, не получавших заместительно эстрадиол. У животных этой группы в препаратах аорты обнаружены выраженный отек субэндотелиального слоя и адвентиции. В препаратах сердца выявлены значительные плазматическое пропитывание артериол и периваскулярный отек, а также умеренный отек миокарда обоих желудочков (рис. 1). В субэндокардиальном слое миокарда определялись очаговые кровоизлияния (рис. 2). Интрамуральные вены миокарда были сильно расширены, полнокровны (рис. 3); отмечался также тромбоз мелких интрамуральных вен (рис. 4). В поляризованном свете обнаружены контрактурные повреждения (контрактуры I—II степени) кардиомиоцитов и повреждения гладкомышечных клеток средней оболочки интрамуральных артерий мышечного типа миокарда обоих желудочков. Отмечены также спазм артериол и периваскулярный отек эндокарда и субэндокарда (рис. 5, 6).

При окраске гистологического материала ор- сеином (с целью выявления изменений эластических волокон) и по Гольдману (на предмет выявления жировой дистрофии) не обнаружено статистически достоверных различий в структуре сердца и аорты у оперированных и интактных животных.

Полученные в ходе исследования данные позволяют сделать заключение о том, что у животных после двустороннего удаления яичников по сравнению с интактными крысами или оперированными животными, получавшими заместительно эстрадиол, наблюдаются более значительные нарушения микроструктуры аорты и сердца.

Удаление яичников не приводит к формированию в первые 14 дней атерогенных и (или) ишемических нарушений сердечно-сосудистой системы.

Рис. 5. Субэндокардиальный и интерстициальный отек сердца овариэктомированной крысы, не получавшей заместительно эстрадиол. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 200.

Рис. 6. Спазм артериолы и периваскулярный отек в субэндокардиальной зоне сердца овариэктомированной крысы, не получавшей заместительно эстрадиол. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 400.

Выявленные изменения являются неспецифическими, так как они обнаружены во всех группах животных и могут рассматриваться прежде всего в качестве ответной стрессорной реакции на наркоз, операцию, инъекционное введение лекарств и, наконец, эвтаназию. Показано, что стрессовые воздействия, особенно хронические, вызывают формирование как биохимических, так и морфологических изменений в сердце и сосудах крыс, причем они более выражены у самцов по сравнению с самками [1, 2, 8]. С другой стороны, обнаруженные нами различия микроструктуры сердца и аорты при эстрогенном дисбалансе могут объясняться ухудшением компенсаторно-адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы при дефиците эстрогенных стероидных гормонов. Установленные в экспериментах изменения не являются проявлением только дефицита эстрадиола, они главным образом документируют сердечно-сосудистые нарушения, связанные со стрессом. Однако наши данные позволяют высказать предположение о стресс-лимитирующем действии эстрадиола (как эндогенного, так и вводимого извне), который ограничивает описанные морфологические повреждения сердца и сосудов. При этом кар- диопротекторные и вазопротекторные эффекты экзогенных эстрогенов проявляются не только при хроническом введении в условиях их эндогенного дефицита (настоящее исследование), но и при кратковременном насыщении организма ими в высоких дозах. Так, эстрадиола дифосфат (10 мг/кг однократно внутривенно), нормализуя кардио- и гемодинамические нарушения при острой кровопотере, увеличивал выживаемость экспериментальных животных при геморрагическом шоке [6], а 17р-эстрадиол (10 мг/кг однократно внутрибрюшинно) уменьшал размеры зон некроза и ишемии при экспериментальном инфаркте миокарда [5].

Выводы

1. Удаление обоих яичников у крыс вызывает развитие неспецифических нарушений микроструктуры миокарда и аорты с преобладанием тканевой отечности; контрактурные повреждения кардиомиоцитов сопровождаются плазматическим пропитыванием интрамуральных артерий мышечного типа миокарда обоих желудочков, очаговыми кровоизлияниями, периваскулярным отеком и острым венозным полнокровием.
2. Заместительное введение эстрадиола овари- эктомированным животным ограничивает формирование морфологических изменений сердечнососудистой системы, которые являются проявлением стресса в условиях дефицита женских половых гормонов.