Кількісна оцінка якісних змін мітохондрій переднього епітелію та строми рогівки здорових кролів після тривалих інстиляцій наночастинок срібла розміром 30 нм

Abstract

Актуальність. Мітохондріальні дисфункції клітин переднього епітелію та строми можуть призводити до дистрофії рогівки. Токсичність наночастинок на ультраструктури клітин пов’язана з їх здатністтю проникати всередину та генерувати активні форми кисню, викликаючи оксидативний стрес, що обумовлено основними біологічними ефектами наночасток залежно від розмірів, форми та площі їх поверхні. Мета. Кількісно оцінити якісні зміни мітохондрій, переднього епітелію та строми рогівки здорових кролів після триразових інстиляцій в кон’юнктивальну порожнину ока наночастинок срібла (НЧС) розміром 30 нм тривалісттю 15 та 30 днів . Матеріал та методи. Дослідження були проведені на 18 очах 9 кролів породи шиншила, яких розподілили на 3 групи: 1 група - контроль без впливу, та дві піддослідні групи, в яких кролі отримували 3-х разові інстиляції НЧС на добу в кон’юнктивальну порожнину ока: 2 група - напротязі 15 днів, 3 група - 30 днів. Після інстиляцій тварин виводили з експерименту, рогівку забирали для ультраструктурного дослідження. Гістологічні та стереометричні дослідження проводили грунтуясь на підходах Уейбела за допомогою комп’ютерної програми для морфологічніх розрахунків ImagJ. На електронних мікрофотографіях при кінцевому збільшенні в 10 000 разів проводили стереометричні дослідження. На кожний строк досліджували не меньше 25 електронних мікрофотографій. Результати. Після 30-и денного впливу НЧС у 70% мітохондрій діагностувалось зменьшення кількості крист у 2 рази, що є ознакою підвищення витрат енергії в мітохондріальному апараті, у 55% був набряк внутрішньомітохондріального матриксу, 9% мітохондрій мали деструкцію крист та втрачали свою енергоутворюючу функцію, що може свідчити про прояв нанотоксичності НЧС до мітохондрій клітин переднього епітелію та строми рогівки. Після 15-ти денних інстиляцій у 15% мітохондрій булі зазначені явіща гідропічніх змін, що є ознакою компенсаційно-відновлювальних процесів в результаті впліву НЧС по відношенню до більш триваліх 30-ти денних інстиляцій та групи контролю. Висновки. Прояв нанотоксичності по відношеню до мітохондрій чітко залежить від дози та тривалості впливу НЧС. Виразність дегенеративних змін в мітохондріальному апараті нарастає у міру збільшення тривалості інстиляцій НЧС. Після 30 денних інстиляції НЧС мітохондрії знаходились у стані посилення енергоутворюючих процесів направлених на активацію білок синтетичної функції для відновлення внутрішньоклітинних структур, у частини з них мали ознаки деструкції мітохондріального апарату, що може свідчити про нанотоксичний вплив НЧС з розвитком мітохондріального дисфункції. Після 15 денного впліву НЧС деструктивних змін в мітохондріальному апараті виявлено не було.