Учебное учреждение белорусский государственный медицинский университет удк 616.342-091.8-092.9:612.65]:613.648 закурдаева марина николаевна становление структурных и цитохимических свойств двенадцатип

1 ГОСУДАРСТВЕННОЕ ВЕДУЩЕЕ ВЫСШЕЕ УЧЕБНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ «БЕЛОРУССКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» УДК 616.342-091.8-092.9:612.65]:613.648 ЗАКУРДАЕВА МАРИНА НИКОЛАЕВНА СТАНОВЛЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ И ЦИТОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНОЙ КИШКИ ПОТОМСТВА БЕЛЫХ КРЫС ПРИ ИНКОРПОРАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ 03.00.25 – гистология, цитология, клеточная биология АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Минск - 2004 2 Работа выполнена в Гродненском государственном медицинском университете Научный руководитель - доктор биологических наук, профессор кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии Гродненского государственного меди цинского университета Мацюк Я.Р.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук, заведующий кафед рой гистологии, цитологии и эмбриологии Белорусского государственного медицинского университета Слука Б.А.

кандидат биологических наук, заведующая кафедрой гистологии, цитоло гии и эмбриологии Гомельского государственного медицинского универси тета Матюхина Т.Г Оппонирующая организация - Витебский государственный медицинский университет Защита состоится «12» «мая » 2004 года в 15.00 часов на заседании совета по защите диссертаций Д 03.18.03 при Белорусском государственном медицин ском университете (220116, г. Минск, пр-т Дзержинского, 83, т. 272-55-98).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Белорусского государст венного медицинского университета.

” апреля 2004 г.

Автореферат разослан “ Ученый секретарь совета по защите диссертаций кандидат медицинских наук доцент В.А. Манулик ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы диссертации. Увеличение использования ис точников ионизирующего излучения в различных сферах деятельности чело века, катастрофа на ЧАЭС сделали проблему биологического воздействия ионизирующей радиации на организм и прогноза отдаленных последствий весьма актуальной (Ганаси Е.Э. и др., 1991;

Бигалиев А.Б. и др., 1992). Воз действие внешнего облучения на молекулярном, субклеточном, клеточном, тканевом, органном и организменном уровнях детально изучено. Загрязне ние радионуклидами обширных территорий в результате катастрофы на ЧА ЭС, сопровождается ростом радиоактивной загрязненности продуктов пита ния, питьевой воды, что создает реальные предпосылки для длительного орального поступления радиоактивных веществ в организм человека и по стоянного воздействия на его клетки и ткани малых доз ионизирующей ра диации (Зубачева В.Я., 1999;

Калмыков М.В. и др., 2000;

Славов В.П. и др., 2001;

Стожаров А.Н. и др., 2001).

Учитывая, что в настоящее время алиментарный путь поступления ра дионуклидов в организм является доминирующим, необходимость изучения радиационной патологии желудочно-кишечного тракта, как органа, непо средственно контактирующего с радиоизотопами, представляется достаточ но обоснованной (Кенингсберг Я.Э. и др., 1995;

Ненашева М.Н. и др., 2001;

Rahola T. et al., 1998). По степени радиочувствительности различных отделов пищеварительного канала первое место занимает тонкая кишка и, в частно сти, ее начальный отдел (Передерий В.Г. и др., 1991;

Гресь Н.А. и др., 1991;

Malaise E.P. et al., 1994), а критической группой населения являются дети (Мощик К.В., 1990, Руднев М.И., 1991). Исследования, относящиеся к этой проблеме немногочисленны и, в основном, касаются воздействия внутрен него облучения на взрослый организм (Пономарева Т.В. и др., 1990;

Воробь ев В.В. и др., 1996;

Лелевич В.В. и др., 2000;

Руднов О.М. и др., 2000). Прак тически не изучен вопрос воздействия инкорпорированных с пищей радио нуклидов в различные периода онтогенеза, начиная с внутриутробного и за канчивая половозрелым, на становление структурно-метаболических свойств двенадцатиперстной кишки. Исходя из того, что в клинических ус ловиях всесторонне исследовать данную проблему крайне трудно, особый интерес приобретает моделирование таких состояний у животных.

Связь работы с крупными научными программами, темами. Диссер тационная работа выполнена в рамках темы Плана важнейших научно исследовательских работ в области естественных, технических и обществен ных наук в Республике Беларусь на 1996-2000 г. «Изучение механизмов дей ствия острого и хронического (внешнего и внутреннего) облучения в малых дозах на функции важнейших систем и метаболические процессы в организ ме» (№ ГР – 19961860).

Цель и задачи исследования. В настоящей работе поставлена цель – ус тановить особенности структурно-метаболических свойств двенадцатипер стной кишки потомства, находившегося под воздействием инкорпорирован ных радионуклидов в различные периоды онтогенеза.

Для достижения поставленной цели предусматривалось решение сле дующих задач:

1. Определить особенности возрастных изменений структурно метаболических свойств двенадцатиперстной кишки крысят контрольной группы в ранний постнатальный, пубертатный и половозрелый периоды развития.

2. Выявить закономерности становления структурных и цитохимических свойств двенадцатиперстной кишки в постнатальный период развития жи вотных, подвергавшихся воздействию инкорпорированных радионукли дов в антенатальный период онтогенеза.

3. Установить особенности структурно-метаболических свойств двенадца типерстной кишки в постнатальный период развития животных, подвер гавшихся воздействию инкорпорированных радионуклидов постоянно, как в анте-, так и постнатальный периоды вплоть до достижения половоз релого возраста.

Объект и предмет исследования. В качестве экспериментального жи вотного была избрана беспородная белая крыса. Обоснованием выбора по следней служили экономичность и простота их содержания в условиях вива рия, короткий срок беременности и высокая плодовитость. Предметом иссле дования явилось изучение становления в различные возрастные периоды структурных и цитохимических свойств двенадцатиперстной кишки живот ных, находившихся в обычных условиях и при воздействии инкорпориро ванных радионуклидов.

Методология и методы проведенного исследования. Методология ис следований основана на моделировании экспериментов с лабораторными жи вотными, находившихся под воздействием инкорпорированных с пищей ра дионуклидов в антенатальный и постнатальный периоды развития. Для изу чения становления структурных и цитохимических свойств двенадцатипер стной кишки применялись следующие методы исследования:

• гистологические (фиксатор Карнуа, окраска парафиновых срезов гема токсилином и эозином, железным гематоксилином);

• морфометрические (изучение гистологических препаратов двенадцати перстной кишки с помощью системы компьютерного анализа изобра жений “BIOSCAN”);

• гистохимические (определение активности СДГ, ЛДГ, КФ, ЩФ и со держания рибонуклеопротеидов, нейтральных гликопротеидов НГЛП, сульфомуцинов - СФМ и сиаломуцинов - СЛМ);

• цитофотометрические (определение уровня активности ферментов в единицах оптической плотности при установленной для каждого фер мента длине волны от 440 до 580 нм с использованием прибора МФТХ 2Н);

• электронно-микроскопический (фиксация в 1% растворе четырехокиси осмия с заключением в смесь эпона и аралдита);

• определение накопления инкорпорированных радионуклидов (134Cs и Cs) в тонкой кишке на гамма-радиометре РУГ-92;

• статистические с использованием t-критерия Стьюдента на персональ ном компьютере с применением программы “Statistica 6.0”.

Научная новизна и значимость полученных результатов:

В результате проведенных исследований впервые:

• выявлены отдаленные последствия в структурно-цитохимических свойствах двенадцатиперстной кишки потомства в постнатальный период развития при воздействии инкорпорированных радионукли дов в антенатальный период онтогенеза;

• доказано, что пролонгированное воздействие инкорпорированных радионуклидов в анте- и постнатальные периоды онтогенеза вплоть до половозрелого возраста вызывает значительные нарушения в структурно-метаболических свойствах двенадцатиперстной кишки развивающихся животных в постнатальный период развития, кото рые проявляются на ультраструктурном, клеточном, тканевом и ор ганном уровнях;

• длительное воздействие инкорпорированных радионуклидов в анте и постнатальный периоды онтогенеза вызывает в двенадцатиперст ной кишке снижение активности ферментов пристеночного пище варения и трансмембранного переноса (ЩФ), внутриклеточного пищеварения (КФ), окислительного метаболизма (СДГ, ЛДГ), при водящих к угнетению внутриклеточных синтетических процессов.

Полученные результаты имеют важное теоретическое значение. Они расширяют современные представления о радиочувствительности организма в различные периоды онтогенеза в условиях действия инкорпорированных с пищей радионуклидов, о структурно-метаболических основах развития по страдиационных изменений в ближайшие и отдаленные сроки после облуче ния, а также зависимость последних от длительности воздействия ионизи рующего излучения.

Практическая значимость полученных результатов. Полученные данные могут использоваться в качестве банка морфологических, морфомет рических и гистохимических характеристик развивающейся двенадцатипер стной кишки белой крысы в норме и при воздействии инкорпорированных радионуклидов. Полученная экспериментальная модель может быть приме нена в дальнейшем для поиска и сравнительной оценки радиопротекторов, а также для разработки методов профилактики и коррекции патологии орга нов пищеварительной системы.

Результаты исследований имеют практическую и социальную значи мость в плане углубления современных представлений о биологических и медицинских последствиях Чернобыльской катастрофы. Показана необходи мость обследования детей неонатального и грудного возраста, матери кото рых в период беременности и после рождения ребенка подвергались воздей ствию инкорпорированных радионуклидов, для своевременного выявления возможных нарушений в пищеварительном тракте, приводящих в дальней шем к патологическим состояниям.

Полученные результаты могут использоваться и в учебном процессе на кафедрах гистологии, биологии, патологической анатомии, патологической физиологии при изучении влияния инкорпорированных радионуклидов на онтогенез и морфогенез.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту:

1. Воздействие инкорпорированных радионуклидов постоянно, как в ан те-, так и постнатальный периоды развития вплоть до половозрелого возраста приводит к выраженным морфологическим нарушениям в двенадцатиперст ной кишке на органном, тканевом, клеточном и субклеточном уровнях.

2. Пролонгированное воздействие инкорпорированных радионуклидов вызывает значительные изменения цитохимических свойств структурных компонентов двенадцатиперстной кишки: снижение активности ферментов окислительного метаболизма (СДГ, ЛДГ), пристеночного пищеварения и трансмембранного переноса (ЩФ), внутриклеточного пищеварения (КФ), уг нетение внутриклеточных синтетических процессов, сопровождаемое уменьшением содержания нейтральных гликопротеидов и сиаломуцинов в бокаловидных клетках, гландулоцитах дуоденальных желез и в пристеноч ном слое слизи ворсинок.

3. В условиях воздействия радиационного фактора только в антенаталь ный период у родившихся животных в ранний постнатальный, пубертатный периоды онтогенеза отмечаются аналогичные, но менее выраженные струк турные и цитохимические изменения в двенадцатиперстной кишке, которые частично нивелируются к половозрелому возрасту.

Личный вклад соискателя. Автором диссертации выполнена основная часть экспериментальной и методической работы, проведен анализ совре менной литературы по проблеме, обработан фактический материал, сформу лированы научно-обоснованные выводы, оформлена диссертационная рабо та. Методическую и практическую помощь в проведении исследований ока зывали сотрудники ЦНИЛ Гродненского медицинского государственного университета, а также кафедры патологической физиологии Гомельского ме дицинского государственного университета.

Апробация результатов диссертации. Основные положения диссерта ции докладывались и обсуждались на 1-ом Конгрессе морфологов Беларуси (Минск, 1996);

на Международной научной конференции, посвященной 40 летию ГрГМИ (Гродно, 1998 г.);

на научной конференции «Охрана репро дуктивного здоровья подростков» (Минск, 2000 г.);

на Международной на учной конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Тимофеева Ресовского (Минск,2000);

на Международной конференции Биорад- (Сыктывкар, 2001 г.);

фрагменты работы обсуждались на заседаниях кафедры гистологии ГрГМУ (Гродно, 2002-2003 гг.).

Опубликованность результатов. По теме диссертации опубликовано 14 научных работ, из них 7 статей и 7 тезисов;

3 – без соавторов. Общее число страниц опубликованных материалов – 32. Имеются акты о внедрении полученных результатов в учебный процесс на кафедрах гистологии, цито логии и эмбриологии Гродненского и Белорусского государственных меди цинских университетов.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из «Перечня условных обозначений», «Введения», «Общей характеристики работы», глав I-IV («Обзор литературы», «Материал и методы исследования», «Результаты собственных исследований», «Анализ и обобщение результатов исследова ния»), «Заключение» и «Список использованных источников». Работа изло жена на 147 страницах, включая 22 таблицы и 52 рисунка. Список использо ванных литературных источников включает 235 библиографических наиме нований, из них 70 зарубежных.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материал и методы исследования Эксперимент проводился на беспородных половозрелых белых крысах массой 180,0±20,0 г. Контрольную группу составили 26 самок, находившихся на обычном рационе вивария, опытную – 47 самок, находившихся в течение всей беременности на рационе, включавшем «радиоактивное» зерно из рас чета 15 г на крысу в сутки. Удельная активность радионуклидов в зерне по Cs составляла 428,74 Бк/кг, а по 90 Sr – 97,69 Бк/кг, при уровне накопления в «чистом» зерне, соответственно, 185,00 Бк/кг и 3,70 Бк/кг. Первым днем беременности самок считался день обнаружения сперматозоидов во влага лищных мазках. В зависимости от условий содержания в период эксперимен та полученное потомство было подразделено на 3 группы. Первую контроль ную группу животных составили крысята, родившиеся от самок, находив шихся на обычном рационе вивария (группа К -173 крысенка). Вторую груп пу экспериментальных животных составили крысята, родившиеся от самок, находившихся под воздействием инкорпорированных радионуклидов в пе риод беременности (группа ВРБ – 156 крысят). Третью группу эксперимен тальных животных составляли крысята, находившиеся под воздействием радионуклидов постоянно, то есть при содержании на спецрационе их ма терей в период беременности и лактации, также и в последующее время при переходе животных на самостоятельное кормление, вплоть до половозрелого периода - 90 сутки (группа ВРП – 168 крысят). Определяли динамику при роста массы тела крысят. Физическую зрелость потомства оценивали по сле дующим показателям: отлипание ушных раковин, появление шерстного по крова, прорезывание резцов, открытие глаз. Крысята всех эксперименталь ных групп взвешивались и подвергались эвтаназии парами эфира с после дующей декапитацией на 15-е (ранний постнатальный период), 45-е (пубер татный период) и 90-е (половозрелый период) сутки после рождения.

Одну часть взятого материала подвергали фиксации в жидкости Карнуа и ацетоне, после обезвоживания в спиртах восходящей концентрации и про светления в ксилоле, заключали в парафин с последующим изготовлением гистологических срезов толщиной 5-8 мкм. Из материала, фиксированного в жидкости Карнуа, изготавливались парафиновые срезы, которые окрашива лись гематоксилином и эозином (Меркулов, 1961), обрабатывались для гис тохимического выявления в клетках содержания РНП по методам Браше и Эйнарсона (Э.Пирс, 1962) и гликозаминогликанов (сиало- и сульфомуцинов) по методу Spicer (1982). По локализации сульфомуцинов (СФМ) в соедини тельнотканной строме определяли расположение тканевых базофилов в сли зистой оболочке двенадцатиперстной кишки. Для выявления нейтральных гликопротеидов (НГЛП) парафиновые срезы толщиной 10 мкм обрабатыва лись по Шабадашу (1947). В виду того, что НГЛП выявлялись в большом количестве в бокаловидных клетках, это дало возможность изучить распо ложение последних в ворсинках и криптах, определить их количество.

На парафиновых срезах, окрашенных железным гематоксилином по Ясвоину (1961), при увеличении микроскопа x900 подсчитывали в эпителии крипт количество митотически делящихся клеток с последующим вычисле нием митотического индекса (МИ). Последний выражали в промилле (0/00).

На каждый срок опыта в группе просматривали 6-8 тыс. клеток.

Парафиновые срезы толщиной 10 мкм после фиксации в охлажденном ацетоне использовали для определения в клеточных элементах оболочек две надцатиперстной кишки активности щелочной фосфатазы (ЩФ) по методу Гомори (1950).

Другую часть взятого материала после предварительного заморажива ния в жидком азоте монтировали на объектодержателе по принципу "опыт контроль" и помещали в криостат при t-150 С. Изготовленные криостатные срезы толщиной 10-15 мкм из материала контрольных и опытных животных монтировались рядом на предметных стеклах, обрабатывались на выявление оксидоредуктаз, связанных: с циклом Кребса - сукцинатдегидрогеназы (сук цинат: акцептор - оксидоредуктаза;

1.3.99.1) по M.Nachlas et al., (1957);

с гликолизом - лактатдегидрогеназы (L-лактат: НАДНоксидоредуктаза;

1.1.1.27) по R.Hess et al. (1958) и кислой фосфатазы по G.Gomori (1950).

Третьи кусочки двенадцатиперстной кишки, взятые у опытных и кон трольных животных для электронно-микроскопического исследования, фик сировали в 1% растворе четырехокиси осмия на 0,1М буфере Миллонига, де гидратировали в спиртах восходящей концентрации и ацетоне, заливали в смесь эпона и аралдита по H.Mollenhauer (1964). Срезы изготавливались на ультратоме МТ-7000, контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца и изучались в электронном микроскопе ПЭМ-100.

Для количественной оценки и получения объективных данных о структурных изменениях в развивающейся двенадцатиперстной кишке при инкорпорации радионуклидов гистологические препараты подвергались морфометрическому анализу с помощью компьютерной системы анализа изображений “Bioscan”. Измеряли толщину слизистой оболочки с подслизи стой основой, толщину мышечной оболочки, высоту ворсинок и покрываю щих их каемчатых эпителиоцитов, высоту исчерченной каемки в последних, глубину крипт и высоту их эпителиоцитов, диаметр подэпителиальных гемо капилляров соединительнотканной основы ворсинок, высоту секреторных клеток дуоденальных желез (гландулоцитов). Для определения степени диф ференцировки и функционального состояния клеток определяли их ядерно цитоплазматическое отношение (ЯЦО). По формуле Vя = /6А2В вычисляли относительные объемы ядер, где А – большой диаметр, В – малый диаметр.

По формуле Vк = /4 D2L вычисляли объемы клеток, где D – диаметр и L длина клетки (Автандилов, 1990). Используя полученные данные, определя ли ЯЦО.

Количественные параметры изменений активности гистохимически вы являемых ферментов определяли цитофотометрически при установленной для каждого фермента длине волны (от 440 до 580 нм) с использованием прибора МФТХ -2Н.

По 20 животных с каждой контрольной (К) и опытной (ВРП) групп во все сроки исследований подвергали эвтаназии с помощью паров эфира и за бирали тонкий кишечник с целью определения в нем накопления радионук лидов, которое проводилось на гамма-радиометре РУГ- 92.

Результаты количественных морфометрических, гистохимических и физиологических исследований обрабатывались с помощью методов вариа ционной статистики с использованием t-критерия Стъюдента на персональ ном компьютере с помощью программы “Statistica 6.0” для “Windows”. Раз личия двух сравниваемых величин считали достоверными при р0,05. Диа граммы выполнены с помощью программы “Excel”.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Особенности физического развития потомства белых крыс при воздействии инкорпорированных радионуклидов Проведенные исследования показали, что воздействие радиационного фактора в различные периоды онтогенеза приводит к отставанию физиче ского развития крысят (табл.1) и прироста массы их тела (рис.1), снижению их жизнеспособности. Выраженность указанных изменений зависела от дли тельности воздействия инкорпорированных радионуклидов на развиваю щийся организм.

Таблица Показатели физического развития крысят контрольных и опытных групп (%) Физические признаки Группа Контроль ВРБ ВРП Отлипание ушных раковин 100,00 52,36±6,17* 49,03±5,32* (3 сутки после рождения) Появление шерстного покро- 100,00 96,67±3,34 83,42±7, ва (6 сутки после рождения) Прорезывание резцов (10 су тки после рождения) 88,04±3,15 57,62±4,81* 47,50±5,66* Открытие глаз (15 сутки по сле рождения) 82,31±7,64 39,83±3,49* 20,97±3,05* Примечание:* - различия показателей достоверны по сравнению с контро лем (р 0,05) г * 80 Контроль ВРБ 60 * ВРП 20 ** сутки 1 3 6 10 15 45 Рис.1. Динамика прироста массы тела потомства белых крыс, находившихся под воздействием инкорпорированных радионуклидов в различные периоды онтогенеза. Примечание: * - различия показателей достоверны по сравнению с контролем (р 0,05).

Структурные и цитохимические свойства двенадцатиперстной кишки крысят контрольной группы различных возрастных периодов Проведенные исследования показали наличие возрастных особенностей структурно-метаболических свойств двенадцатиперстной кишки. Слизистая оболочка кишки растущих крысят в ранний постнатальный период (15-е су тки) имеет ряд структурных особенностей, свидетельствующих о неоконча тельной сформированности последней, что подтверждается, прежде всего, неглубокими криптами, малыми размерами ворсинок, незначительной высо той покрывающего их эпителия, малым количеством в нем бокаловидных клеток (табл.2).

Эпителиоциты, особенно крипт, отличались невысокой активностью ферментов СДГ, ЛДГ, КФ и ЩФ. В бокаловидных клетках, в гландулоцитах дуоденальных желез, в пристеночном слое слизи ворсинок обнаруживалось малое количество НГЛП и СЛМ.

С 15-х по 45-е сутки у контрольных животных происходит интенсив ное развитие структур двенадцатиперстной кишки и увеличение активности в них ферментов, что подтверждается данными морфо- и цитофотометриче ских исследований (см. табл.2). Это, вероятно, обусловлено возрастанием функциональной нагрузки на двенадцатиперстную кишку после перехода животных от молочного на дефинитивный тип питания. Поступающие нут риенты в различные периоды онтогенеза, как указывают некоторые авторы, оказывают большое влияние на становление морфофункциональных свойств двенадцатиперстной кишки (Шешукова Т.А., 1988;

Buddington R.K. et al., 1997). У 45-суточных крысят отмечалось и наиболее заметное возрастание активности изучаемых ферментов в эпителиоцитах нижней и средней части ворсинок, где интенсивно происходят процессы пищеварения и всасывания питательных веществ. Значительное увеличение в эпителиальном пласте крипт и ворсинок количества бокаловидных клеток (см. табл.2), содержания в них, как и в гландулоцитах дуоденальных желез и в пристеночном слое слизи НГЛП и СЛМ, свидетельствует об активизации в секреторном цикле экзокриноцитов как фазы синтеза этих биополимеров, так и их экструзии.

Линейные морфометрические параметры структурных компонентов двенадцатиперстной кишки, как показали проведенные исследования, дости гают своего максимума к половозрелому периоду (90-е сутки после рожде ния) (см. табл.2). Стабилизируются и их цитохимические свойства. Увеличе ние активности СДГ в эпителиоцитах, сопровождаемое снижением в них ЛДГ свидетельствует о снижении роли малоэффективного анаэробного пути получения энергии и увеличение значимости высокоэффективного аэробно го пути. Возрастание активности кислой и щелочной фосфатаз говорит об активизации процессов пристеночного и внутриклеточного пищеварения, а также трансмембранного переноса. Значительное содержание НГЛП и СЛМ в бокаловидных клетках и в поверхностном слое слизи ворсинок, в просветах крипт и дуоденальных желез, может говорить о сбалансированности в секре торном цикле процессов их синтеза и экструзии в данном сроке развития жи вотных. Увеличение содержания биополимеров в пристеночном слое слизи ворсинок, безусловно, способствует лучшему обеспечению функций двена дцатиперстной кишки.

Структурно-метаболические свойства двенадцатиперстной кишки крысят, находившихся под воздействием инкорпорированных радионуклидов на про тяжении только антенатального периода развития (группы ВРБ) Воздействие инкорпорированных радионуклидов на протяжении антена тального периода онтогенеза вызывает у 15-суточных крысят задержку раз вития структур двенадцатиперстной кишки. Это подтверждается достовер ным снижением высоты эпителия и его исчерченной каемки, укорочением крипт, уменьшением среди эпителиоцитов количества бокаловидных клеток.

В данном сроке развития животных имело место достоверное увеличение активности дегидрогеназ, особенно СДГ, в эпителиоцитах ворсинок слизи стой оболочки двенадцатиперстной кишки, что обусловлено появлением в их цитоплазме большого количества митохондрий крупных размеров. Это может указывать на наличие в эпителиоцитах интенсивной защитно компенсаторной реакции, так как репарационные процессы в клетках в усло виях малых доз радиации требуют высоких энергетических затрат. Некото рые авторы указывают на то, что в начальный период облучения малыми до зами возможно стимулирующее действие радиации, приводящее к активиза ции защитных систем организма, репарационных и обменных процессов, к повышению уровня адаптивных реакций (Василенко И.Я. и др., 1991).

Таблица Возрастные изменения морфометрических параметров структур двенадцатиперстной кишки крысят контрольной группы 90-е сутки после 45-е сутки Показатели 15-е сутки рождения после рожде после рожде ния ния Толщина слизистой 443,77±18,68 754,30±19,74* 807,54±22,42* оболочки с подслизи стой основой (мкм) Длина ворсинок (мкм) 263,46±9,72 406,35±17,06* 437,75±16,77* Высота каемчатых 22,52±0,64 25,24±1,04 27,46±0,82* эпителиоцитов ворси нок (мкм) Высота исчерченной 1,76±0,10 2,09±0,15 2,24±0,11* каемки эпителиоцитов ворсинок (мкм) Количество бокало 9,93±0,52 35,24±0,96* 38,97±1,48* видных клеток в эпи телии ворсинок Глубина крипт (мкм) 76,54±4,73 259,23±8,41* 262,65±11,69* Высота каемчатых 12,51±0,69 15,99±0,87 15,87±0, эпителиоцитов крипт (мкм) Количество бокало 6,17±0,47 31,65±2,17* 32,48±2,01* видных клеток в эпи телии крипт Высота гландулоцитов 9,29±0,74 12,15±0,20 12,95±0, (мкм) Толщина мышечной 99,73±6,42 128,1±4,76* 135,45±9,97* оболочки (мкм) Примечание: * - различия показателей достоверны по сравнению с 15 суточными животными (р 0,05).

На 45-е сутки развития у животных группы ВРБ продолжало отмечаться отставание в развитии структур двенадцатиперстной кишки. Данные морфо метрии показали заметное истончение слизистой и мышечной оболочек, уко рочение крипт, снижение высоты эпителиоцитов. При этом гистохимические исследования показали увеличение активности преимущественно СДГ и не значительное - ЛДГ в структурах слизистой оболочки. Это может свиде тельствовать об происходящих активных адаптационных процессах в эпите лиоцитах при устранении радиационного фактора. Увеличение количества НГЛП и СЛМ в просвете крипт и в пристеночном слое слизи ворсинки при уменьшении содержания последних в бокаловидных клетках, свидетельст вует об активизации в секреторном цикле экзокриноцитов в этом возрас тном периоде фазы экструзии и отставании фазы синтеза биополимеров.

К 90-суточному возрасту крысят группы ВРБ, т.е. при устранении ра диационного фактора сразу же после рождения, у животных отмечаются при знаки восстановления структурных и цитохимических свойств двенадцати перстной кишки. Однако последние по многим морфо- и цитофотометриче ским показателям так и не достигали контрольных величин (табл.3;

табл.4).

Это, вероятнее всего, вызвано задержкой дифференцировки клеток, о чем свидетельствует более высокое ЯЦО (см.табл.3) и наличие в них структур ных изменений. Возможно, данные нарушения являются следствием генети ческих изменений, произошедших при воздействии инкорпорированных ра дионуклидов еще в антенатальный период развития, которые передаются при размножении новым клеткам.

Особенности морфофункциональных свойств двенадцатиперстной кишки крысят, находившихся под воздействием инкорпорированных радионуклидов постоянно в анте- и постнатальный периоды развития вплоть до половозрелого возраста (группа ВРП) Постоянное воздействие инкорпорированных радионуклидов в анте- и постнатальный периоды онтогенеза приводит к более выраженной задерж ке развития структур двенадцатиперстной кишки 15-суточных кры сят по сравнению с контрольной и опытной группой ВРБ. Наблюдался выраженный полиморфизм ворсинок, снижение высоты эпителиоцитов и их исчерченной каемки, укорочение крипт, уменьшение числа бокаловидных клеток. Отмечалось заметное расширение подэпителиальных гемокапилля ров, сопровождаемое выраженной отечностью соединительнотканной стро мы ворсинок и ее лимфоцитарной инфильтрацией. Встречавшиеся тканевые базофилы были, как правило, в стадии дегрануляции. Также как и у живот ных группы ВРБ, имело место достоверное увеличение активности дегидро геназ и кислой фосфатазы в эпителиоцитах ворсинок слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки, которое носило еще более выраженный харак тер. Уменьшение количества НГЛП и СЛМ в бокаловидных клетках ворси нок и крипт, в пристеночном слое слизи ворсинок и в просвете крипт свиде тельствует об угнетении в секреторном цикле фазы их синтеза.

У 45-суточных крысят, находившихся под постоянным воздействием инкорпорированных радионуклидов в течение онтогенеза, приводит к еще более выраженному отставанию в развитии структурных компонентов двена дцатиперстной кишки. Это проявлялось в истончении слизистой и мышеч ной оболочек, укорочении крипт и ворсинок, снижении высоты покрываю щего их эпителия и его исчерченной каемки. Увеличение ЯЦО как в эпите лиоцитах крипт, так и ворсинок становилось еще более отчетливым, что, не сомненно, свидетельствует о задержке дифференцировки последних. В эпи телии крипт реже встречались митотически делящиеся формы клеток. МИ был равен 37,33±1,25 при 59,60±1,85 0/00 в контроле (р0,05).

Значительно уменьшалось содержание НГЛП и СЛМ в бокаловидных клетках ворсинок и крипт, в концевых отделах дуоденальных желез, в при стеночном слое слизи ворсинок и в просвете крипт.

В области активной дегрануляции тканевых базофилов отмечалось зна чительное расширение подэпителиальных гемокапилляров, которое сопро вождалось отечностью соединительнотканной стромы и ее не только лимфо цитарной, но и нейтрофилоэозинофильной инфильтрацией.

У животных группы ВРП имело место достоверное снижение в эпите лиоцитах ворсинок и крипт активности СДГ по сравнению, как с контроль ными, так и опытными животными группы ВРБ. Это вызвано, как показали электронно-микроскопические исследования эпителиоцитов данной группы животных, просветлением матрикса митохондрий, фрагментацией и редук цией их крист. Активность же ЛДГ оставалась увеличенной, вероятно, компенсируя в эпителиоцитах, по мере возможности, необходимые энерге тические затраты.

Все вышеизложенные изменения у 45-суточных крысят опытной группы ВРП с возрастом по мере накопления радионуклидов прогрессировали и приводили к значительным морфофункциональным нарушениям в двенадца типерстной кишке в половозрелом периоде развития (90-е сутки). Они про являлись на всех уровнях структурной организации: органом, тканевом, клеточном, субклеточном (см. табл.3). Заметно снижалась активность фер ментов в эпителиоцитах слизистой оболочки, приводя к угнетению процес сов пристеночного и внутриклеточного пищеварения, трансмембранного пе реноса, внутриклеточного синтеза (см. табл.4).

Таблица Основные морфометрические параметры структурных компонентов двенадцатиперстной кишки 90-суточных крысят при воздействии инкорпо рированных радионуклидов в различные периоды онтогенеза Показатели Группа К Группа ВРБ Группа ВРП Толщина слизистой обо лочки с подслизистой ос- 807,54±22,42 743,75±26,48 708,01±18, новой (мкм) Длина ворсинок (мкм) 437,75±16,77 365,79±13,83* 329,45±11,04* Высота каемчатых эпите лиоцитов ворсинок (мкм) 27,46±0,82 25,39±0,78 22,15±0,34* Высота исчерченной каем 2,03±0,12 1,71±0,08* 2,24±0, ки эпителиоцитов ворси нок (мкм) ЯЦО каемчатых эпителио цитов ворсинок 0,24±0,051 0,36±0,015 0,72±0,034* Количество бокаловидных 38,96±1,48 33,78±1,16* 29,13±1,26* клеток в эпителии ворси нок Глубина крипт (мкм) 262,65±11,69 248,07±9,65 212,06±8,52* Высота каемчатых эпите лиоцитов крипт (мкм) 15,87±0,83 13,78±0,67 13,32±0, ЯЦО каемчатых эпителио цитов крипт 0,42±0,034 0,59±0,026 0,93±0,037* Количество бокаловидных 32,47±1,01 30,43±0,74 26,09±1,44* клеток в эпителии крипт Высота гландулоцитов 12,95±0,40 12,11±0,89 10,92±0, (мкм) Диаметр гемокапилляров 11,69±0,61 18,42±1,28* 23,42±1,53* собственной пластинки слизистой оболочки (мкм) Толщина мышечной обо- 135,45±9,97 127,06±7,98 117,74±9, лочки (мкм) Примечание: * - различия показателей достоверны по сравнению с кон трольными (р 0,05) Таблица Активность ферментов в структурных компонентах двенадцатиперст ной кишки 90-суточных крысят при воздействии инкорпорированных радио нуклидов в различные периоды онтогенеза (ед.оп.пл.) Группы Ферменты Структуры контрольная опытная ВРБ опытная ВРП эпителиоциты 1,19±0,05 0,88±0,03* 0,82±0,04* СДГ ворсинок эпителиоциты 0,91±0,04 0,84±0,03 0,77±0,05* крипт гландулоциты 0,31±0,05 0,34±0,03 0,24±0, эпителиоциты 1,37±0,03 1,24±0,02 0,97±0,04* ворсинок ЛДГ эпителиоциты 1,07±0,03 0,86±0,05* 0,72±0,04* крипт гландулоциты 0,48±0,03 0,39±0,02 0,22±0,03* эпителиоциты 1,53±0,06 1,42±0,03 1,10±0,03* ворсинок КФ эпителиоциты 0,76±0,06 0,73±0,06 0,72±0, крипт гландулоциты 0,47±0,05 0,47±0,04 0,26±0,03* Примечание: * - различия показателей достоверны по сравнению с контрольными (р0,05).

Исследование накопления радионуклидов показало, что уровень удель ной активности 134Cs и 137Cs в тонкой кишке опытных крысят группы ВРП значительно превышал контрольные показатели во все возрастные периоды и был максимальным на 90-е сутки после рождения (518,56±47,84 Бк/кг при 126,18±29,24 в контрольной группе;

р0,05), когда и наблюдались наиболее выраженные изменения морфофункциональных свойств двенадцатиперстной кишки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 1. Пролонгированное воздействие инкорпорированных радионуклидов в анте- и постнатальный периоды онтогенеза вызывает на органном уровне в двенадцатиперстной кишке крысят на 15-е, 45-е и 90-е сутки после рожде ния уменьшение толщины слизистой оболочки, глубины в ней крипт и вы соты ворсинок, выраженный полиморфизм последних, расширение подэпи телиальных гемокапилляров, сопровождающееся отечностью и лейкоцитар ной инфильтрацией соединительнотканной основы слизистой оболочки, уменьшение толщины мышечной оболочки [1, 2, 9, 10, 11, 14].

2. На клеточном уровне воздействие радиационного фактора приводит к снижению высоты эпителиоцитов ворсинок и крипт, увеличению в них ядер но-цитоплазматического отношения, сглаживанию их латеральных мембран, расширению межклеточных пространств, снижению митотического индекса в эпителии крипт, уменьшению количества бокаловидных клеток [2, 3, 4].

3. На субклеточном уровне инкорпорированные радионуклиды вызыва ют в эпителиоцитах снижение высоты исчерченной каемки, нарушение структурной организации ее микроворсинок, просветление матрикса мито хондрий, фрагментацию и редукцию их крист, появление обилия свободных рибосом, задержку развития цитоплазматической сети, микро- и макрова куолизацию цито- и кариоплазмы [3, 8, 12].

4. Длительное воздействие инкорпорированных радионуклидов в анте- и постнатальный периоды онтогенеза вызывает в двенадцатиперстной кишке 45-ти и 90-суточных крысят снижение активности ферментов пристеночно го пищеварения и трансмембранного переноса (ЩФ), внутриклеточного пи щеварения (КФ), окислительного метаболизма (СДГ, ЛДГ), приводящих к угнетению внутриклеточных синтетических процессов, уменьшению содер жания нейтральных гликопротеидов и сиаломуцинов в бокаловидных клет ках, в концевых отделах дуоденальных желез и в пристеночном слое слизи ворсинок [4, 5, 6, 7, 10, 13].

5. При воздействии инкорпорированных радионуклидов на протяжении беременности самок у родившегося от них потомства (группа ВРБ) в двена дцатиперстной кишке в ранний постнатальный период наблюдаются анало гичные, как и у крысят группы ВРП, но менее выраженные изменения. По мере достижения половозрелого возраста у животных группы ВРБ отмечают ся признаки восстановления морфофункциональных свойств двенадцатипер стной кишки. Однако морфометрические и метаболические показатели по многим параметрам не достигают контрольных величин [3, 5, 6, 8].

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Статьи 1. Мацюк Я.Р., Абакумов В.З., Слободская Н.С., Троян Э.И., Кравчук Р.И., Закурдаева (Зезюльчик) М.Н. Влияние инкорпорированных с пищей ра дионуклидов на течение беременности и постнатальное развитие потомства // 4-ая международная научно-практ. конф. “Чернобыльская катастрофа...” Минск, 21-23 мая 1995. – Минск, 1995. - С.175-176.

2. Закурдаева (Зезюльчик) М.Н., Мацюк Я.Р., Виноградова Л.Е., Ми хальчук Е.Ч. Структура 12-перстной кишки при инкорпорации радионукли дов // Российские морфологические ведомости. - 1999. - N1-2. - Раздел 2. С.72-73.

3. Закурдаева (Зезюльчик) М.Н. Воздействие инкорпорированных ра дионуклидов в анте- и постнатальный периоды онтогенеза на физическое развитие потомства и гистоструктуру тонкой кишки // Материалы науч.

конф. «Охрана репродуктивного здоровья подростков» (Минск, 2000 г.). – Минск, 2000. – С.76-80.

4. Закурдаева (Зезюльчик) М.Н. Муцинпродуцирующая функция и ко личество экзокриноцитов в двенадцатиперстной кишке при хроническом воздействии малых доз радиации // Материалы междунар. науч. конф., по свящ. 100-летию со дня рождения Тимофеева-Ресовского, Минск, 17- октября, 2000 г. - Минск, 2000. – С.152 -154.

5. Закурдаева (Зезюльчик) М.Н., Мацюк Я.Р. Активность щелочной фосфатазы в слизистой оболочке начального отдела тонкой кишки при ин корпорации радионуклидов // Биологические эффекты малых доз ионизи рующей радиации и радиоактивное загрязнение среды: Материалы между нар. конф. Биорад-2001, Сыктывкар, 20-24 марта 2001г. – Сыктывкар, 2001. С.199-200.

6. Закурдаева М.Н. Активность дегидрогеназ в эпителии двенадцати перстной кишки крыс при инкорпорации радионуклидов // Журнал Гроднен ского государственного медицинского университета. – 2003. - №2. – С. 30-33.

7. Закурдаева М.Н., Михальчук Е.Ч., Мацюк Я.Р., Троян Э.И. Особенно сти течения беременности самок и физического развития их потомства при инкорпорации радионуклидов // Журнал Гродненского государственного медицинского университета. - 2004. - №1. – С.39-42.

Тезисы 8. Мацюк Я.Р., Закурдаева (Зезюльчик) М.Н., Кравчук Р.И., Рубина М.А. Становление структуры 12-перстной кишки крысят при воздействии в анте- и постнатальный периоды развития поступающих с пищей в организм радионуклидов // Материалы науч. конф., посвящ. 5-летию института, Го мель, 9-10 сентября 1995 г.- Гомель,1995. - С.203-204.

9. Лис Р.Е., Троян Э.И., Виноградова Л.Е., Кравчук Р.И., Абакумов В.З., Закурдаева (Зезюльчик) М.Н., Слободская Н.С., Рубина М.А., Тарасюк И.В.

Воздействие инкорпорации радионуклидов и нарушенного иммунитета мате ри в период беременности на онтогенез потомства // Морфология. - 1996. Т.109, №2. - С.71.

10. Закурдаева (Зезюльчик) М.Н., Рубина М.А., Слободская Н.С. Струк турно-метаболические особенности тонкой кишки крысят при инкорпорации радионуклидов // Материалы 1-го Конгресса морфологов Беларуси, Минск, 26-27 сентября, 1996. - Минск, 1996.- Т.1. - С.38.

11. Мацюк Я.Р., Слободская Н.С., Троян Э.И., Михальчук Е.Ч., Закур даева (Зезюльчик) М.Н, Гудинович С.Я., Рубина М.А. Морфофункциональ ные аспекты воздействия инкорпорируемых радионуклидов на потомство // Международная науч. конф., посвящ. 40-летию ГрГМИ (7-8 октября 1998 г.):

Материалы конф. - Гродно, 1998. - Часть 2.- С.88-89.

12. Закурдаева (Зезюльчик) М.Н., Мацюк Я.Р., Кравчук Р.И., Михальчук Е.Ч. Ультраструктурные особенности начального отдела тонкой кишки при воздействии инкорпорированных радионуклидов // Международная на уч. конф., посвящ. 40-летию ГрГМИ (7-8 октября 1998 г.): Материалы конф. Гродно, 1998.- Часть 2.- С.80-81.

13. Zakurdaeva (Zezuylchik) M.N., Matsyuk Ya.R. Histocemical properties of developing duodenum during radionuclide incorporation // Papers presented during 18th Congress of the Polish Anatomical Society and 34 Symposium of the Polish Society of Histochemistry and Cytochemistry. - Lodz, 1999. - Folia Mor fologica.- Supp.1. - Р.295.

14. Мацюк Я.Р., Закурдаева (Зезюльчик) М.Н, Михальчук Е.Ч, Гудино вич С.Я. Морфофункциональные свойства пищеварительной и мочевой сис темы при воздействии инкорпорируемых с пищей радионуклидов // Мате риалы междунар. конгресса морфологов, Ульяновск, июнь 2000 г. – Улья новск, 2000. – С.80.

РЕЗЮМЕ Закурдаева Марина Николаевна СТАНОВЛЕНИЕ СТРУКТУРНЫХ И ЦИТОХИМИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНОЙ КИШКИ ПОТОМСТВА БЕЛЫХ КРЫС ПРИ ИНКОРПОРАЦИИ РАДИОНУКЛИДОВ Ключевые слова: инкорпорированные радионуклиды, онтогенез, двенадца типерстная кишка, морфология, цитохимия.

Объект и предмет исследования: объект исследования - беспородная белая крыса. Предмет исследования - изучение становления структурных и цито химических свойств двенадцатиперстной кишки.

Цель исследования: установить особенности структурно-метаболических свойств двенадцатиперстной кишки потомства, находившегося под воздей ствием инкорпорированных радионуклидов в различные периоды онтогенеза.

Методы исследования: гистологический, морфометрический, гистохимиче ский, цитофотометрический, электронно-микроскопический, радиометриче ский и статистический.

Полученные результаты и их новизна: Впервые установлена закономер ность становления на органном, тканевом, клеточном и субклеточном уров нях структурно-метаболических свойств двенадцатиперстной кишки у раз ных возрастных групп животных при воздействии инкорпорированных ра дионуклидов в различные периода онтогенеза, начиная с внутриутробного и заканчивая половозрелым. Установлена прямая зависимость выявленных изменений в становлении структурных и цитохимических свойств органа от длительности воздействия инкорпорированных радионуклидов и уровня их накопления.

Рекомендации по использованию: Полученные данные могут использо ваться в качестве банка морфологических и гистохимических характеристик развивающейся двенадцатиперстной кишки белой крысы в норме и при воз действии не только инкорпорированных радионуклидов, но и других факто ров. Созданная экспериментальная модель может быть применена для поиска радиопротекторов, их сравнительной оценки, для разработки методов про филактики и коррекции патологии органов пищеварительной системы.

Область применения: биология, медицина, гистология, педиатрия.

РЭЗЮМЭ Закурдаева Марына Мікалаеўна СТАНАЎЛЕННЕ СТРУКТУРНЫХ І ЦЫТАХІМІЧНЫХ УЛАСЦIВАСЦЕЙ ДВАНАЦЦАЦIПЯРСТКОВАЙ КIШКІ ПАТОМСТВА БЕЛЫХ ПАЦУКОЎ ПРЫ ІНКАРПАРАЦЫІ РАДЫЕНУКЛІДАЎ iнкарпараваныя радыенуклiды, антагенэз, Ключавыя словы:

дванаццацiпярстковая кiшка, марфалогiя, цытахiмiя.

Аб’ект і прадмет даследвання: аб’ект даследвання – беспародныя белыя пацукі-самкі. Прадмет даследвання – вывучэнне станаўлення структурных і цытахiмiчных уласцiвасцей дванаццацiпярстковай кiшкi.

Мэта даследвання: выявiць асаблiвасцi станаўлення структурна метабалiчных уласцiвасцей дванаццацiпярстковай кiшкi патомства, якое знаходiлася пад уздзеяннем iнкарпараваных радыенуклiдаў у розныя перыяды антагенэза.

Метады даследвання: гiсталагiчны, морфаметрычны, гiстахiмiчны, цытафотаметрычны, радыяметрычны і статыстычны.

Атрыманыя вынiкi i iх навiзна: Упершыню выяўлена заканамернасць станаўлення на арганнам, тканкавым, клеткавым i субклеткавым узроўнi структурна-метабалiчных уласцiвасцей дванаццацiпярстковай кiшкi ў розных узроставых групах жывел пры ўздзеяннi iнкарпараваных радыенуклiдаў у розныя перыяды антагенэза, пачынаючы з унутрыутробнага і заканчваючы палавасталым. Устаноўлена прамая залежнасць выяўленых змяненняў у станаўленнi структурных і цытахiмiчных уласцiвасцей ад працягласцi ўздзеяння iнкарпараваных радыенуклiдаў і ўзроўня iх накаплення.

Рэкамендацыі па выкарыстанню: Атрыманыя дадзеныя могуць выкарыстоўвацца ў якасцi банка марфалагiчных, морфаметрычных i гiстахiмiчных характарыстык развіваючайся 12-пярстковай кiшкi белага пацука ў норме і пры ўздзеяннi не толькi iнкарпараваных радыенуклiдаў, але i iншых фактараў. Створаная эксперыментальная мадэль можа быць паспяхова ўжытая для пошука радыепратэктараў, іх параўнальнай ацэнки, для распрацоўкі метадаў прафілактыкі і карэкцыі паталогіі ворганаў стрававальнай сістэмы.

Галіна выкарыстання: біялогія, медыцына, гісталогія, педыятрыя.

SUMMARY Zakurdaeva Marina Nikolaevna DEVELOPMENT OF THE DUODENAL STRUCTURAL AND CYTO CHEMICAL PROPERTIES IN WHITE RATS IN RADIONUCLIDE IN CORPORATION Keywords: incorporated radionuclides, ontogeny, duodenum, morphology, cytochemistry.

Aim and object of the investigation: we aimed to study the development of duo denal structural and cytochemical properties in rats.

Purpose: to investigate the peculiarities of the duodenal structure and metabolism in rats in radionuclide incorporation during the different ontogenetic periods.

Methods: histological, morphometric, histochemical, cytophotometric, electron microscopic, radiometric and statistical analyses.

The results and their novelty: The regularity of the duodenal structure and me tabolism development in radionuclide incorporation during the different ontoge netic periods (from embryological to puberty stage of development) was first es tablished in the organ, tissue, cellular and subcellular levels and in different age groups of animals. The changes observed in the development of duodenal structure and cytochemistry were found to be directly dependent on the duration of radionu clide incorporation and the accumulated level of radionuclides.

Recommendations for use: The data obtained may be used as a bank of the mor phologic, morphometric and histochemical parameters of developing white rat duodenum both in normal conditions and under the influence of incorporated ra dionuclides and other factors. The elaborated experimental model may be success fully applied to the radioprotector screening and comparative evaluation and to the development of ways for prevention and correction of the gastrointestinal patholo gies.

Area of application: biology, medicine, histology, pediatrics.