Морфологични промени в кардиомиоцитите, капилярите и инервацията
издание scientifique VVB LAUFERSWEILER VERLAG VVB LAUFERSWEILER VERLAG STAUFENBERGRING 15 D-35396 GIESSEN Тел: 0641-5599888 Факс: -5599890 [email protected] www.doktorverlag.de 9 ISBN: 978-3-2-8 5 КАРИНА ГРУБЪР МОРФ. ПРОМЕНИ В СЪРЦЕВАТА ХИПЕР- И АТРОФИЯ Морфологични промени в кардиомиоцитите, капилярите и инервацията в случай на хранителна хипер- и атрофия на сърцето на мишката CARINA GRUBER INAUGURAL DISSERTATION за получаване на степента на Dr. мед. ветеринар. в катедрата по ветеринарна медицина в университета Justus Liebig Giessen 9 5 9 0 0 2 édition scientifique VVB VVB LAUFERSWEILER VERLAG
Произведението е защитено с авторски права във всичките му части. Всяко използване не е разрешено без писменото съгласие на автора или издателя. Това се отнася по-специално за репродукции, преводи, микрофилмиране и съхранение и обработка чрез електронни системи. 1-во издание 2012 г. Всички права запазени. Никоя част от тази публикация не може да се възпроизвежда, съхранява в система за извличане или да се предава под каквато и да е форма или по какъвто и да е начин, електронна, механична, фотокопираща, записваща или по друг начин, без предварителното писмено разрешение на автора или издателите. st 1 Издание 2012 2012 от VVB LAUFERSWEILER VERLAG, Giessen Отпечатано в Германия édition scientifique VVB LAUFERSWEILER VERLAG STAUFENBERGRING 15, D-35396 GIESSEN Тел: 0641-5599888 Факс: 0641-5599890 имейл: Redaktion@dokokd.
От Института по ветеринарна анатомия, хистология и ембриология към Университета Юстус Либиг Гиссен Ръководител: проф. Д-р. Мартин Бергман и Институтът по анатомия и клетъчна биология към Университета Юстус Либих Гисен Анатомия 1 Ръководител: PD. Д-р Кристиан Мюлфелд Морфологични промени в кардиомиоцитите, капилярите и инервацията в случай на свързана с диетата хипер- и атрофия на сърцето на мишката ИНАГУРНА ДИСЕРТАЦИЯ за получаване на степента на Dr. мед. ветеринар. в катедрата по ветеринарна медицина в университета Justus Liebig Giessen, подадена от ветеринарния лекар Carina Gruber от Heilbronn Giessen 2011
С одобрението на катедрата по ветеринарна медицина на университета „Юстус Либиг” Гисен Декан проф. Д-р. Д-р H. ° С. М. Крамер Рецензент проф. Д-р М. Бергман проф. Д-р C. Ден на диспута на Mühlfeld 30 януари 2012 г.
Съдържание Страница Списък на таблици Списък на фигури I III 1. Въведение 1 1.1 Анатомия на сърцето при бозайници 1 1.1.1 Фина и ултраструктура на сърцето 1 1.1.2 Фина и ултраструктура на нервната система на сърцето 4 1.2. Преглед на литературата 8 1.2.1 Морфологични промени в сърцето с хипер- и атрофия 8 1.2.1.1 Миокарден състав и миоцити 8 1.2.1.2 Капиляри 10 1.2.1.3 Инервация 11 1.2.2 Функционални нарушения на сърцето поради хипер- и атрофия 12 1.2.2.1 Сърдечна функция 12 1.2.2.2 Функция на автономната нервна система 13 1.3 Въпроси и цели на работата 14 2. Материал и методи 16 2.1 Модели на животни и предварителна обработка на тъкани 16 2.1.1 Модели на животни 16 2.1.2 Подготовка на сърцата за вграждане на тъкани и микроскопия 19 2.2 Вграждане на тъкани 21 2.2.1 . Вграждане на Epon 21 2.2.2 Вграждане на парафин 22 2.2.3 Вграждане на замразяване 24
2.3 Методи за оценка на отделните параметри 24 2.3.1 Имунохистохимия 24 2.3.1.1 Метод на имунопероксидаза 24 2.3.1.2 Имунофлуоресценция 26 2.3.2 Преглед на определените параметри 27 2.3.3 Изчисляване на отделните параметри 30 2.3.3.1 Размери на тялото и сърцето 30 2.3.3.2 Миокарден състав 30 2.3.3.3 Кардиомиоцити 33 2.3.3.4 Капиляри 34 2.3.3.5 Инервация 35 2.4 Статистика 42 3. Резултати 43 3.1 Качествена оценка 43 3.1.1.Оценка на светлинна микроскопия 43 3.1.2 Електронна микроскопска оценка 43 3.2 Количествени резултати 48 3.2 .1 Експериментално групово затлъстяване на животни 48 3.2.1.1 Размери на тялото и сърцето 48 3.2.1.2 Състав на миокарда 48 3.2.1.3 Кардиомиоцити 49 3.2.1.4 Капиляри 49 3.2.1.5 Инервация 49 3.2.2 Експериментална група на животни, недохранване 54 3.2.2.1 Размери на тялото и сърцето 54 3.2.2.2 Миокарден състав 54 3.2.2.3 Кардиомиоцити 54 3.2.2.4 Капиляри 55 3.2.2.5 Инервация 55
4. Дискусия 59 4.1 Критика на метода 59 4.1.1. Експеримент с животни 59 4.1.2 Вземане на проби 61 4.1.3 Фиксиране, вграждане и обработка на пробите 62 4.1.4 Стереологичен метод 68 4.1.4.1 Ориентация на тъканите 70 4.1.4.2 Тестови системи 70 4.1.4.3 Размер на пробата 71 4.1. 4.4 Допълнителни стереологични аспекти 71 4.2 Обсъждане на резултатите в сравнение с данните от литературата 73 4.2.1 Затлъстяване 73 4.2.1.1 Развитие на сърдечна хипертрофия 73 4.2.1.2 Съотношение на лявата камера към телесното тегло 76 4.2.1.3 Миокард и кардиомиоцити 77 4.2.1.4 Капиляри 82 4.2.1.5 Инервация 84 4.2.2 Недохранване 87 4.2.2.1 Развитие на сърдечна атрофия 87 4.2.2.2 Съотношение на лявата камера към телесното тегло 87 4.2.2.3 Миокард и кардиомиоцити 89 4.2.2.4 Капиляри 92 4.2.2.5 Инервация 93 4.3 Outlook 94 5. Резюме 95 6. Библиография 97
7. Преглед на материалите 117 7.1 Използвани вещества 117 7.1.1 Химикали 117 7.1.2 Серуми 118 7.1.3 Първични антитела 119 7.1.4 Вторични антитела 119 7.1.5 Други вещества 119 7.2 Буфери и разтвори 120 8. Приложение 123
Таблица 3.4 Преглед на отделните резултати от параметрите 52 по отношение на капилярите на затлъстелите животни и свързаните с тях контролни животни Таблица 3.5 Преглед на отделните резултати на параметрите 52 по отношение на инервацията на затлъстелите животни и свързаните с тях контролни животни Таблица 3.6 Преглед на отделните резултати от параметрите по отношение на 56 от Размери на тялото и сърцето на недохранените животни и свързаните с тях контролни животни Таблица 3.7 Преглед на индивидуалните резултати от параметрите, свързани с миокардния състав на недохранените животни и свързаните с тях контролни животни Таблица 3.8 Преглед на индивидуалните резултати от параметрите, свързани с 56 кардиомиоцити на недохранените животни и свързаните с тях животни Контролни животни Таблица 3.9 Преглед на индивидуалните резултати от параметрите, отнасящи се до 57 от капилярите на недохранените животни и свързаните с тях контролни животни Таблица 3.10 Преглед на индивидуалните резултати от P параметри, свързани с инервацията на недохранените животни и свързаните с тях контролни животни II
Досега промените в инервацията, свързани с нея, са били изучавани много неадекватно. При вече споменато проучване върху плъхове с хипертрофична дясна камера, причинено от високо кръвно налягане, морфологична хипериннервация на миоцитите със симпатикови нервни влакна (Kimura et al. 2006) и при морфологично изследване на нервната система при мишки с атрофично сърце поради туморна кахексия, скъсяване на общата дължина на открити сърдечни нервни влакна (Mühlfeld et al. 2011). Целта на настоящото изследване е да характеризира структурно различни отделения на лявата камера във връзка с хипер- и атрофия, свързана с диетата. Инервацията по отношение на свързаната с храненето хипер- и атрофия на сърцето беше регистрирана количествено за първи път и трите отделения кардиомиоцити, капиляри и инервация също бяха свързани за първи път. Данните са събрани чрез светлинна и електронна микроскопия, използвайки стереология. Подробно бяха определени следните параметри: - Обемът на миоцитите и техните органели - Общата дължина на капилярите - Общата дължина на аксоните 15
страдал от захарен диабет. За тази цел всички животни (включително контролните животни) бяха лишени от храна в продължение на шест часа, след това бяха претеглени и след още шест часа глад се определяше нивото на кръвната захар с помощта на венозна кръв (Accu Check). След това животните се инжектират интраперитонеално с 10 μl/g телесно тегло 10% разтвор на глюкоза и нивото на кръвната глюкоза се записва отново след всеки 30, 60 и 120 минути. Както може да се види от таблицата по-долу, няма разлики в сравнение с контролната група и следователно може да се предположи, че животните не са страдали от захарен диабет по време на жертвоприношението (фиг. 2.1). Животните се упояват чрез вдишване с изофлуран и след това се жертват чрез счупване на вратовете им. Таблица 2.1: Телесно тегло и тегло на лявата камера на животните от групата за затлъстяване и свързаната с нея контролна група. Границата на значимост за разликата между двете групи беше p