Сибирский государственный медицинский университет, г. Томск

м
Изучение условий, в которых свет различной интенсивности способен вызывать дегенеративные изменения органа зрения, становится важным в связи с тем, что в клинике и на производстве нередко возникают ситуации с возможностью развития фотодегенераций. Повреждения сетчатой оболочки глаза человека наблюдаются даже при применении в клинике офтальмоскопической техники и операционных микроскопов [1, 2]. Клинические исследования показали, что высокоинтенсивный свет может служить фактором внешней среды, ускоряющим возрастные болезни и дистрофию сетчатой оболочки глаза [5]. Состояние зрительного нерва играет важную роль в развитии деструктивных процессов при фотодегенерации сетчатки. Так, известно, что рассечение зрительного нерва крыс защищает нейросенсорные клетки от светового воздействия (24 ч, 1000 лк), а его повреждение приводит к активации микроглии во внутренних слоях сетчатки [3, 4]. В доступной литературе нам не удалось встретить данных, касающихся гистологических изменений мультиполярных нейронов ганглионарного слоя и зрительного нерва сетчатки при длительном воздействии высокоинтенсивного света.
Цель настоящей работы – установить характер и динамику изменений мультиполярных нейронов ганглионарного слоя и зрительного нерва при длительном световом воздействии.
Эксперименты проведены на 30 беспородных половозрелых белых крысах обоего пола. Животных подвергали равномерному световому облучению (3500 лк, 2, 7, 30 суток) люминесцентными лампами ЛБ-40, с максимумом излучения в желтой и зеленой областях спектра. В качестве контроля использовали интактных крыс, содержавшихся в условиях искусственного светового режима «12 часов день, 12 часов ночь» с интенсивностью дневного освещения 25 лк.
Для ультраструктурного анализа центральные участки задней стенки глаза фиксировали в 2,5 % глютаральдегиде на какодилатном буфере (рН 7,4). Материал постфиксировали в 2 % растворе четырехокиси осмия и заливали в эпон. На полутонких срезах, окрашенных толуидиновым синим, вычисляли содержание мультиполярных нейронов ганглионарного слоя с явлениями тотального хроматолиза и пикноза на 200 клеток с каждой сетчатки. В зрительном нерве подсчитывали содержание дегенеративно измененных осевых цилиндров и нервных проводников с явлениями очаговой демиелинизации. Для оценки достоверности различий при сравнении средних величин применяли критерий Манна–Уитни. Различия считались достоверными при р<0,05. Полученные данные обрабатывали методом дисперсионного анализа с использованием программы «Statistic 6.0».
После одних, двух суток воздействия светом в сетчатой оболочке в мультиполярных нейронах ганглионарного слоя выявляется отек митохондрий, цистерн эндоплазматической сети, а в цитоплазме обнаруживаются микровезикулы. После 7 суток облучения появляются темные клетки, уменьшенные в размерах, в которых обнаруживается гиперхромные ядро и цитоплазма. После 14 суток светового облучения наряду с вышеуказанными изменениями в ганглионарных нейронах обнаруживаются снижение в цитоплазме числа органелл и появление мембранных комплексов. После 30 суток воздействия светом ганглионарные нейроны характеризуются снижением количества и деструкцией большинства органелл. Встречаются клетки с выраженными гидропическими нарушениями, содержащие в перикарионе крупные вакуоли.
После 2-х суток светового воздействия в зрительном нерве наблюдаются нервные волокна с дезинтегрированным цитоскелетом и частично деформированной миелиновой оболочкой. Изменения в глиальных клетках и кровеносных капиллярах проявляются набуханием митохондрий и расширением цистерн эндоплазматической сети. После 7–30-ти суток светового облучения во многих нервных волокнах по всей окружности или локально наблюдается расслоение миелиновой оболочки. Отростки астроцитов, располагающиеся между нервными волокнами вблизи очагов демиелинизации, характеризуются низкой электронной плотностью и содержат различной величины и формы фрагменты фагоцитированных мембранных пластинок миелина. Реакции олигодендроглии и капилляров зрительного нерва проявляются отеком митохондрий, вакуолизацией цитоплазмы.
Изучение динамики содержания числа мультиполярных нейронов ганглионарного слоя с тотальным хроматолизом свидетельствует о том, что на 14-е сутки после светового воздействия данный показатель в 11 раз превышает контрольные значения (р<0,05). Содержание пикноморфных ганглионарных нейронов после высокоинтенсивного освещения достоверно не отличается от такового в контроле до 14-х суток эксперимента, но после 30-х суток облучения данный показатель в 2,3 раза превышает контрольные значении (р<0,05). Проведенный количественный анализ показал, что после 2-х суток светового облучения число нервных проводников с дегенеративными изменениями осевых цилиндров и миелиновых оболочек достоверно не отличается от такового в контроле. После 7-ми суток облучения по сравнению с контролем значимо (в 1,6 раза) увеличивается количество нервных волокон с очаговой демиелинизацией. После 30-ти суток светового облучения в 1,7 раза, по сравнению с таковым в предыдущий срок наблюдения, увеличивается число волокон с очаговой демиелинизацией, и в 4 раза возрастает их количество с одновременной дегенерацией осевого цилиндра и миелиновой оболочки.
Необходимо отметить, что деструктивные изменения зрительного нерва после высокоинтенсивного светового облучения соответствуют таковым в перикарионах ганглионарных нейронов. Дегенерация данных нейронов на 14-е сутки облучения вызывает увеличение числа нервных волокон с явлениями одновременной дегенерации осевого цилиндра и миелиновой оболочки на 30-е сутки эксперимента (r – 0,82).
Таким образом, длительное высокоинтенсивное световое воздействие вызывает реактивные и деструктивные изменения мультиполярных нейронов ганглионарного слоя и зрительного нерва сетчатки. Повреждение ганглионарных нейронов приводит к увеличению содержания нервных волокон с явлениями очаговой демиелинизации и дегенерацией осевого цилиндра.
Список литературы:
1. Kohnen, S. Light-induced damage of the retina through slit-lamp photography / S. Kohnen // Graefes Arch. Clin. Exp. Ophthalmol. – 2000. – Vol. 238, №. 12. – Р. 956–959.
2. Michael, R. Estimation of safe exposure time from an ophthalmic operating microscope with regard to ultraviolet radiation and blue-light hazards to the eye / R. Michael, A. Wegener // J. Opt. Soc. Am. A. Opt. Image Sci. Vis. – 2004. – Vol. 21, № 8. – Р. 1388–1392.
3. Ronald, A. B. The effect of unilateral optic nerve section on retinal light damage in rats / A. B. Ronald, P. W. Theodore // Experimental Eye Research. – 1991. – Vol. 52, № 2. – P. 139–153.
4. Salvador-Silva, M. Microglial cells in the retina of Carassius auratus: effects of optic nerve crush / M. Salvador-Sliva, M. Vidal-Sanz, M. P. Villegas-Perez // J. Com.p Neurol. – 2000. – Vol. 417, № 4. – Р. 431–447.
5. Wenzel, A. The Rpe65 Leu450Met variation increases retinal resistance against light-induced degeneration by slowing rhodopsin regeneration / A. Wenzel, C. E. Reme, T. P. Williams, F. Hafezi, C. Grimm // J. Neurosci. – 2001 – Vol. 21, №. 1. – Р. 53–58.