Subtoxic effects of sodium fluoride on the ultrastructure of pituitary gland in rats

Abstract

The study aimed at investigating the morphofunctional state of the pituitary gland in white rats under the subtoxic exposure to sodium fluoride. Mature male rats (N = 17), weighing 130-150 g, were intragastrically administered with aqueous solutions of sodium fluoride in a dose of 1/10 LD50 ranged from 20 mg / kg of body weight. The duration of the subacute experiment was 60 days. To assess the morphological rearrangement at the subcellular level of organization of the pituitary gland, electron microscopy was performed. The microscopic study revealed changes in the submicroscopic architecture resulted from dystrophic processes caused by the subtoxic exposure to sodium fluoride. Prolonged sodium fluoride intoxication led to a number of changes in the ultrastructure of the pituitary gland, manifested by the development of intracellular oedema, swelling of mitochondria, changes in the density of their matrix, partial reduction and loss of cristae, vacuolization and expansion of the cisterns of the granular endoplasmic reticulum, an increase in the number of primary lysosomes, in the redistribution of chromatin nucleus and a decrease in the number of ribosomes and glycogen granules. Hemocapillaries showed oedema of endothelial cells, uneven thickening of the basement membrane, vasodilatation with the development of stasis and sludge of erythrocytes. As in the vessels of the hypothalamus, the presence of fibrin and a significant number of platelets has been found. These changes indicate a disruption of bioenergetics associated with the mitochondrial apparatus and the development of hypoxic processes, which lead to a decrease in the activity of redox reactions occurring at the level of intracellular membranes and organelles.

Исследовано морфофункциональное состояние гипофиза белых крыс при субтоксическом действии фторида натрия. На половозрелых крысах самцах (N=17), массой 130-150 г, которым ежедневно внутрижелудочно вводились водные растворы фторида натрия дозе 1/10 LD50 из расчета 20 мг/кг массы животных. Продолжительность подострого опыта составляла 60 суток. Для изучения гипофиза крыс с оценкой его морфологической перестройки на субклеточном уровне организации проводили электронномикроскопическое исследование. Проведенное электронно-микроскопическое исследование ультраструктурной организации гипофиза при воздействии фторида натрия выявило изменения субмикроскопической архитектоники, характерные для развития дистрофических процессов. Длительная интоксикация фторидом натрия вызывает ряд изменений ультраструктуры гипофиза, выражающихся в развитии внутриклеточного отека, набуханий митохондрий, изменении плотности их матрикса, частичной редукции и потери крист, вакуолизации и расширении цистерн зернистого эндоплазматического ретикулума, увеличении количества первичных лизосом, в перераспределении хроматина ядра и уменьшении числа рибосом и гранул гликогена. В гемокапиллярах выявлен отек эндотелиоцитов, неравномерное утолщение базальной мембраны, вазодилятация с развитием стазов и сладжей эритроцитов. Эти изменения свидетельствуют о нарушении биоэнергетики, связанной с митохондриальным аппаратом и развитием гипоксических процессов, которые ведут к снижению активности окислительно-восстановительных реакций, протекающих на уровне внутриклеточных мембран и органелл.

Досліджено морфофункціональний стан гіпофіза білих щурів під впливом субтоксичних дій фториду натрія. На статевозрілих щурах популяції Вістар (N = 17), масою 130-150 г, яким щодня внутрішньошлунково вводились водні розчини фториду натрію в дозі 1/10 LD50 з розрахунку 20 мг / кг маси тварин. Тривалість підгострого досліду становила 60 діб. Для вивчення гіпофізу щурів з оцінкою його морфологічної перебудови на субклітинному рівні організації провели електронномікроскопічне дослідження. Проведене електронно-мікроскопічне дослідження ультраструктурної організації гіпофіза під впливом фториду натрію виявило зміни субмікроскопічної архітектоніки які характерні для розвитку дистрофічних процесів. Тривала інтоксикація фторидом натрію викликає ряд змін ультраструктури гіпофіза, що виражається в розвитку внутрішньоклітинного набряку, набухання мітохондрій, зміні щільності їх матриксу, часткової редукції і втрати крист, вакуолизації і розширенні цистерн зернистого ендоплазматичного ретикулуму, збільшенні кількості первинних лізосом, в перерозподілі хроматину ядра і зменшенні кількості рибосом і гранул глікогену. У гемокапілярах виявлено набряк ендотеліоцитів, нерівномірне потовщення базальної мембрани, вазодилятація з розвитком стазів і сладж еритроцитів. Ці зміни свідчать про порушення біоенергетики, пов'язаної з мітохондріальним апаратом і розвитком гіпоксичних процесів, які ведуть до зниження активності окислювально-відновних реакцій, що відбуваються на рівні внутрішньоклітинних мембран і органел. В процесі реадаптації відбуваються зміни судинного русла і ступінь ураження аденоцитів, ознаки зниження проліферативної, синтетичної і секреторної активності клітин, які свідчать про порушення нейроендокринної регуляції адаптації організму.