1.1.2. Proprietăți fizice și chimice

CAPITOLUL 1

Cadmiul

Istoric

Cadmiul a fost descoperit de savantul de naționalitate germană Friedrich Stromeyer în orașul său natal Göttingen, Germania, în anul 1817, în timp ce studia compușii zincului pentru a obține un produs farmaceutic pe bază de zinc. În urma experimentului a observat că în loc să obțină soluții incolore, acestea aveau o culoare galbenă. La început a crezut că sunt impurificate cu fier sau arsen, dar a constatat că se afla în fața unui element nou. Acest metal, descoperit de Friedrich Stromeyer, a fost numit elementul cadmiu după „kadmeia“, numele grecesc de calamină sau carbonat de zinc. Cadmiul a fost folosit pentru prima dată în domeniul picturii în anul 1907, iar timp de 100 de ani, Germania a fost singurul producător.

1.1.2. Proprietăți fizice și chimice

Cadmiul este un element chimic cu simbolul Cd, numărul atomic 48 și unitatea atomică de masă 112.41, cu 48 de protoni și 64 de neutroni.. Acesta funcționează în combinații în stare de valență 2 și face mulți compuși bivalenț, prezintă o densitate de 8,65g/cm3 și o duritatea 2. Cadmiul are un aspect argintiu metalic, este un metal moale, ductil, electropozitiv, structura sa cristalină este hexagonală, starea de agregare solidă și este rezistent față de agenții de coroziune. Cadmiul nu apare în mod natural în natură, principalele minerale de cadmiu sunt greenochitul (sulfura de cadmiu CdS), având 77% cadmiu, otavitul (carbonat de cadmiu CdCO3) și monteponitul (oxidul de cadmiu CdO).

Greenochitul este singurul mineral care este aproape foarte asemănător ca și culoare și compoziție cu sfaleritul (ZnS). Această asociere este cauzată de similitudinile geochimice dintre zinc și cadmiu, ceea ce face ca separarea geologică să fie greu de realizat. Cadmiul este un produs rezidual în urma prelucrării zincului și se găsește în natură numai sub formă de combinații chimice (zinc, cupru și plumb).

Principalii compuși ai cadmiului sunt următorii:

carbonatul de cadmiu (CdCOɜ) – 172,41 greutatea molecular,

clorura de cadmiu (CdC12) – 183,32 greutate moleculară,

fluorul de cadmiu (CdF2) – 150,40 greutatea moleculară,

iodura de cadmiu (CdI2) – 366,21 greutate moleculară,

oxidul de cadmiu (CdO) – 128,40 greutatea moleculară,

selenatul de cadmiu (CdSeO4) – 191,36 greutate moleculară,

sulfuratul de cadmiu (CdS) – 144.46 greutatea molecular.

Punctul de topire al cadmiului este de 321,069ºC, 609,924ºF sau 594,219 K, iar punctul de fierbere este 767ºC, 1412,6ºF sau 1040,15 K. Fumul produs în urma arderii unui produs pe bază de cadmiu conține particule minuscule de cadmiu sau oxid de cadmiu format în timpul arderii. Când ajunge în aerul umed, acesta își pierde strălucirea și noanța metalică și este imediat afectat de dioxidul de sulf și de amoniacul ud. Acest metal este solubil în acizi, dar insolubil în apă, dar clorura de cadmiu, care este un compus al acestuia este solubil în apă, acetonă, metanol și etanol dar este insolubil în aer. Acetatul de cadmiu este solubil în apă și alcool, bromura de cadmiu este solubilă în apă, alcool, moderat în acetonă și puțin în aer, carbonatul de cadmiu este solubil în acizi diluați și insolubil în aer, iar florura de cadmiu este solubilă în apă și acizi și este insolubilă în alcool și în NH4OH (hidroxid de amoniu).

Ionii de cadmiu sunt obținuți din soluția de ioni și formează compuși insolubili, albi hidratați cu carbonați, fosfați, arsenite, oxalați și ferocianuri.

1.1.3. Utilizări ale cadmiului

Cadmiul se găsește în mediul înconjurător, de la surse și procese naturale, cum ar fi eroziunea și abraziunea pietrelor, la evenimente singulare, cum ar fi incendiile forestiere și erupțiile vulcanice. Nivelul de cadmiu care se găsește în atmosferă este de la 0,1-5,0 nanograme pe metru cub ,iar în scoarța Pământului este de la 0,1-0,5 micrograme pe gram, în sedimentele marine este de 1 microgram pe gram, în apa mării este de 0,1 micrograme pe litru. Principala utilizare a cadmiului este în procesul de galvanizare a altor metale, în principal oțel, fier și cupru.

Cadmiul este folosit la obținerea unor aliaje (nichel, cupru, bismut, aluminiu, aur și argint) și prezintă un punct de topire destul de scăzut. Cadmiul este cel mai utilizat în fabricarea de baterii din nichel și cadmiu, baterii reîncarcabile și în echipamentele fără fir. Totodată, compușii pe bază de cadmiului sunt utilizați în fabricarea pigmenților și coloranților (sulfura de cadmiu și sulfoselenida de cadmiu), ca stabilizatori în materialele din plastic și în electrozii bateriilor alcaline. Compușii cadmiului mai sunt utilizați în imprimare, în industria textilă, în fotografie, în lasere, în semiconductori, în pirotehnie, în celulele solare, în amalgamele dentare, în fabricarea lămpilor fluorescente, în fabricarea bijuteriilor, în gravură, în industria de automobile și avioane, în industria pesticidelor, drept catalizatori de polimerizare. Cadmiul este găsit și în îngrășămintele pe bază de superfosfat.

Aproximativ 10% din consumul de cadmiu este produs din surse auxiliare, sursa principală bazându-se pe praful generat de fier și resturi de oțel prin reciclare, de exemplu bazinul râului Vilyuy, Siberia este un loc unde există cadmiu metalic. Rapoartele britanice de explorare geologică au raportat în cursul anului 2001 că cel mai mare producător de cadmiu din toata lumea este China, unde aproximativ 60% din producția mondială de cadmiu este realizată pe acest teritoriu, urmată de Coreea de Sud și Japonia. Bineînțeles că o cantitate mare de cadmiu este eliberată în mediul înconjurător, aproximativ 25.000 de tone pe an. Aproximativ jumătate din această cantitate este eliberată în râuri, prin alterarea rocilor, în aer, prin incendiile forestiere și erupțiile vulcanice, iar restul din cauza activităților umane.

O parte din cantitatea de cadmiu produsă la nivel mondia este folosită în producerea pigmenților. De exemplu sulfatul de cadmiu sau roșul de cadmiu (Cd x CdSe) este un pigment intens de culoare roșie care variază ca tentă între roșu-orange până la cărămiziu și este disponibil sub mai multe forme, deschise și închise. Este un pigment opac cu o bună putere de colorare și o viteză redusă de uscare în culorile de ulei, iar în amestec cu alb, prinde o tentă de gri. Se amestecă bine și cu galben de cadmiu, având ca rezultat un portocaliu puternic. Pigmenții de cadmiu au fost înlocuiți în ultima perioada cu pigmenții azo, pigmenți similari ca și rezistență la lumină dar care sunt mai mult mai ieftini și nu sunt așa de toxici, În privința culorilor, roșul de cadmiu este prezent sub această formă în stare pură sau în amestec cu bariu. Amestecul cadmiu-bariu are aceeași rezistență la lumină ca și cadmiul pur dar are o putere de colorare mai redusă. Roșu de cadmiu este rezistent sub acțiunea luminii și este prezent în majoritatea culorilor folosite în picturile murale. Roșul de cadmiu este cunoscut ca fiind cancerigen și extrem de toxic dacă este inhalat sau dacă este ingerat.

1.1 4. Efectele utilizării cadmiului asupra mediului înconjurător

Principala poartă de intrare a cadmiului în mediu înconjurător este prin aer sub formă de particule în urma incinerarării deșeurilor și a emisiilor din metalurgie. Particulele de cadmiu se pot răspândi pe distanțe lungi, astfel că aria poluată se extinde mult. Expunerea la acest metal se poate realiza în trei moduri: expunerea ocupațională, expunerea datorită ingerării și expunerea „ambientală“. Expunerea la cadmiu apare în locurile de muncă unde sunt fabricate produsele pe bază și din cadmiu. Expunerea ocupațională apare în combinatele de metalurgie neferoasă, în fabricile de baterii, în timpul sudurii, etc. Persoanele care lucrează în topitorii, minerit, industria textilă, fabricarea aliajului din cadmiu, fabricarea bijuteriilor, fabricarea vitraliilor, fabricarea bateriilor, prezintă un risc mult mai ridicat de expunere la cadmiu, deci un grad mai mare de întoxicare cu un astfe de metal. Expunerea datorată ingerării apare de obicei în cazul consumului de alimente sau de apă contaminate cu cadmiu, prin șevile de zinc. Expunerea „ambientală“ apare atunci cînd aerul ambiental este poluat cu cadmiu, deși acest lucru este rar întâlnit. O altă sursă de expunere la cadmiu sunt țigările comercializate pe piață. Fumul de tutun transportă cadmiul prin căile aeriene în plămâni.

Cantitățile crescute de cadmiu, din producția și depozitarea deșeurilor, persistența în mediul înconjurător, absorbția relativ rapidă și acumularea acestuia în recoltele, contribuie la potențialul său periculos. Solurile pot fi contaminate din mai multe surse cum ar fi: aer, apă, fertilizare sau prin utilizarea pesticidelor pe bază de cadmiu, sau din vărsarea accidentală deșeurilor care conțin acest metal. Râmele și alte organisme ale pământului sunt foarte predispuse la acumularea de cadmiu,ele pot muri la o concentrație mică, lucru care duce la dezechilibrarea structurii solului. Când concentrațiile de cadmiu din sol sunt destul de mari pot influența procesele de multiplicare a micro-organismelor și amenință ecosistemul pământului. În ecosistemele acvatice, cadmiul se poate acumula în midii, scoici, creveți, crabi și pești. Organismele din ecosistemele cu apă sărată sunt mai rezistente la acțiunea cadmiului decât organismele de apă dulce.

Expunerea la cadmiu din produsele din mediu poate apărea prin consumarea alimentelor de bază mai ales: semințe, cereal, legume cu frunz care absorb rapid cadmiul prin contaminarea solurilor cu mâl menajer, îngrășăminte și apă freatică poluată. Inhalarea și ingerarea sunt cele două modalități cale mai des întâlnite prin care populația intră în contact cu cadmiu. Inhalarea gazelor sau al prafului de cadmiu se face cel mai des de către persoanele care lucrează în rafinarea minereului sau în, extragerea cadmiului din minereu, în galvanizare, în cadrul operațiunilor de sudură și lipire care implică folosirea produselor metalice care conțin cadmiu, în producerea de pigmenți cu conținut de cadmiu și în industria materialelor plastice este extrem de dăunătoare. Într-un interval mic de timp, aerul cu conținut ridicate de cadmiu, provoacă stări asemănătoare gripei (frisoane, febră, dureri musculare, tuse, afecțiuni pulmonare, dispnee, dureri în piept, care pot duce la deces). Inhalarea aerului cu niveluri mai scăzute de cadmiu pe o perioadă lungă de timp poate duce la boli cornice la nivelul rinichilor si la nivelul aparatului osos.

Ingerarea de alimente și băuturi în contin o anumită cantitate de cadmiu, utilizarea ustensilelor care au in compozitie cadmiu, și depozitarea sucurilor în recipiente de care contin acest metal pot provoca toxicitate. Consumul de alimente contaminate pot provoca iritarea mucoasei stomacului, colici , greață, vărsături, diaree și dureri de cap. Cantitățile mari de cadmiu indiferent de metoda de ingerare pe termen lung pot afecta rinichii, ficatul și inima, iar în cazuri severe, pot provoca chiar moartea. Deși compușii pe bază de cadmiului sunt relativ mai greu absorbiți din tractul gastrointestinal, cazurile de toxicitate inregistrate pana in prezent indică faptul că absorbția metalului din tractul gastrointestinal poate apărea, de aceea toți compușii cadmiului trebuie considerați ca fiind potențiali toxici. Cazurile de pneumonie acută și de edem pulmonar, dar și efectele neurotoxice, indică faptul că inhalarea compușilor acestui metal trebuie considerată potențial fatală. Deși absorbția cadmiului la nivelulul epidermei nu pare importantă, aceasta poate sa produca iritații ale pielii destul de severe.

Copiii expuși la cadmiu prezintă aceleași simptome ca și adulții, micile cantități de cadmiu care pot fi găsite în laptele matern deja expus la mediu cu niveluri ridicate de cadmiu, duce la intoxicatii grave. Concentrația de cadmiu gasita la un nou născut este în medie cu 50% mai mică decât în sângele matern.

În urma unor studii, organismul unui adult absoarbe între 1,4-8 µg cadmiu pe zi, iar o cantitatea mai mare este absorbita de femei decat de barbati. Chiar si concentrațiile de cadmiu din aer diferă în funcție de mediul ambiental, în mediul urban este de 0,003-0,05 µg/m3, în mediul rural 0,001-0,005 µg/m3 și până la 0,6 µg/m3 într-un mediu apropiat de surse directe cu cadmiu. De asemenea, țigările au o contribuție considerabilă la consumul de cadmiu si de acumularea sa in mediul ambiental (2-4 µg de cadmiu intr-un pachet de țigări). Aproximativ 80-90% din cantitatea de cadmiu din organism are o legătură stransa cu metalotioneina, o proteină citoplasmatică care are capacitatea de a bloca absorbția a cuprului și a cărei producție intestinală este stimulată de către zinc.

S-a sesizat ca glanda tiroidă, pancreasul și glandele salivare acumulează cantități semnificative de cadmiu care este prima dată transportat către ficat pe cale sagvina. Dupa este transportat la nivelul rinichilor unde se acumuleaza. Acest lucru provoacă excreția de proteine și zaharuri din corp care dauneaza aparatului excretor, lucru care pe termen lung duce la o eliminare greoaie a urinei. Alte efecte asupra sănătății provocate de prezența cadmiului în organism sunt: dificultăți în procesul de reproducere (chiar infertilitate), scaderea sistemului imunitar, posibila vătămare a ADN-ului sau chiar dezvoltarea cancerului. În cazul intoxicației acute cu cadmiu trebuie izolat cât mai repede pacientul din zona contaminată la care sa I se induca varsaturi pentru a elimina cantitatea ingerata. Nu există tratament eficient dovedit pentru intoxicația cu cadmiu.

1.1.5 Efectele toxice ale cadmiului

Boala „Itai-Itai“ a fost înregistrată în anul 1912, în Toyama, Japonia și a făcut peste 200 de victime. Această boală este o afecțiune cunoscută din Japonia, generată de poluare. Boala a fost numită astfel de către localnici, deoarece toxicitatea indusă de cadmiu cauzează fracturi osoase foarte dureroase.

Cadmiul fusese revărsat în râuri de către companiile miniere din munții zonelor afectate. Datorită contaminării cu cadmiu, peștii din râurile aproapiate au început să moară, iar plantațiile cu orez au fost contaminate cu apa de la aceste râuri. Orezul absoarbe metalele grele, în special cadmiul și astfel acesta prin consum ajunge în organismul uman. Boala este caracterizată prin dureri insuportabile la nivelul coloanei vertebralale și la nivelul picioarelor, iar în timp mersul devine din ce în ce mai dificil din cauza oaselor deformate. Aceste simptome persistă pe o perioada lungă de timp și avansează în câțiva ani, până când pacientul ajunge în imposibilitatea de a se mai deplasa.

Pericolul pe care cadmiul îl reprezintă pentru sănătatea oamenilor a făcut ca majoritatea țărilor să ia măsuri pentru combaterea si prevenirea intoxicației cu acest metal. Comisia Europeană și statele membre au susținut cercetările asupra efectelor pe care cadmiul îl are asupra sănătății umane și asupra mediului înconjurător. Efectele arsenicului, cadmiului, mercurului, nichelului și ale hidrocarburilor aromatice policiclice asupra sănătății umane, și asupra mediului se fac simțite prin concentrațiile din mediul înconjurător și prin depuneri. Trebuie să se țină seama de acumularea acestor substanțe în soluri și în culturi și să se aibă în vedere protejarea apelor subterane. Utilizarea cadmiului în industria fabricării bijuteriilor, în aliaje de lipit și în toate materialele plastice a fost interzisă în Uniunea Europeană începând cu luna decembrie 2011. Cantități mai mari de cadmiu au fost fost detectate în anumite articole de bijuterie, în special în imitațiile de bijuterii provenite din import. Consumatorii riscă expunerea la cadmiu prin contact cutanat sau prin lingere. Noua legislație interzice utilizarea cadmiului în orice tip de bijuterii, cu excepția antichităților la care oricum se specifica pericolul. Interdicția se aplică și cadmiului prezent în toate materialele din plastic și aliajele de lipit folosite pentru îmbinări de materiale deoarece, dacă sunt inhalați, vaporii emanați în acest proces sunt foarte periculoși.

Interdicția garantează o protecție mai bună a consumatorilor împotriva expunerii la cadmiu a mediului înconjurător. Ea a fost adoptată sub forma unei modificări a Regulamentului Reach. Noua măsură interzice folosirea cadmiului în toate materialele, încurajând totodată valorificarea deșeurilor din PVC în vederea utilizării pentru construcții. Având în vedere că PVC-ul este un material valoros, care poate fi valorificat de mai multe ori, noua legislație permite reutilizarea PVC-ului valorificat cu conținut scăzut de cadmiu într-un număr restrâns de produse pentru construcții, care nu prezintă niciun pericol pentru public sau pentru mediu. În vederea unei informări complete a cumpărătorilor, produsele pentru construcții obținute pe bază de PVC valorificat vor fi marcate la comercializarea cu o emblemă specială.

Cadmiul este o substanță cancerigenă și este toxică pentru mediul acvatic și terestru . În anul 1988, a fost adoptată o strategiee referitoare la un program de acțiuni pentru combaterea poluării cu cadmiu. În trecut, cadmiul a fost folosit ca colorant sau stabilizator în anumite articole din plastic. Începând cu anul 1992, folosirea sa a fost interzisă în Uniunea Europeană pentru o serie de articole din plastic, dar a fost permisă în continuare pentru anumite tipuri de PVC , întrucât la vremea respectivă nu existau alternative pe piață. Având în vedere că acum există astfel de alternative, producătorii europeni de PVC au hotărât să elimine treptat cadmiul din toate tipurile de PVC, în cadrul unui program numit „Vinil 2010“. Utilizarea cadmiului în baterii și în produse electromice a fost restricționată începând cu anul 2004.

http://www.efsa.europa.eu/

http://www.ecologic.rec.ro

https://ro.wikipedia.org

1.2 SOBOLANUL

1.2.1 Generalități

Rattus norvegicus este o specie de șobolani din familia Muridae și cuprinde majoritatea rozătoarelor care în general sunt dăunătoare economiei. Unele specii din acest gen sunt folosite pentru diverse experimente în laborator și în cercetare.

Corpul șobolanului este împărțită în șase regiuni anatomice:

regiune craniană – cap

regiunea cervicală – gât

regiunea pectorala – zona pieptului

abdomen

regiunea pelviană

Prezintă o lungime a capului și a trunchiului de 21-28 cm, lungimea cozii fiind de 17 – 25 cm iar greutatea este de 250 – 550 g. La exterior este acoperit de o haina de păr care il acoperă în totalitate, iar în regiunea craniană la nivelul botului prezintă fire de păr senzoriale (whiskers), partea superioară și părțile laterale ale corpului sunt de culoare maro- cenușie iar abdomenul gri spre alb. Buza superioară prezintă un sanț care expune incisivii, utilizați la roadere, iar acestia vor continua să crească pe toata perioada vietii animalului. Coada este acoperită de solzi în formă de inele iar urechile sunt mici și rotunjite.

Șobolanul este un animal foarte social, ușor adaptabil și inteligent. Este activ în principal seara mai ales la apus și noaptea, dar unii șobolani pot fi activi și pe timpul zilei. Șobolanul trăiește în grupuri de 50-250 de indivizi, care în general sunt formate dintr-un mascul și mai multe femele, animale tinere și pui. Aceștia se înmulțesc pe tot parcursul anului, iar perioada de gestație durează în jur de 24 de zile, ceea ce rezultă ca o femelă șobolan naște de 2-7 ori pe an câte 6 -10 pui, care sunt la naștere orbi și fără blană. Unele femele pot făta chiar și pâna la peste 1000 de pui într-un an, dar la creșterea puilor iau parte deseori mai multe femele. Puii sunt alăptați primele 20-24 zile, la 6-7 săptămâni sunt deja independenți, iar la 3 luni ajung la maturitatea sexual.

Pot fi întâlniți în sate și orașe, preferă zonele populate de oameni sau de animale. Iar ca spații de supraviețuire preferă: pivnițele, depozitele, grajdurile, conductele de canalizare, locurile de depozitare a gunoaielor precum și în alte clădiri, unde găsesc suficientă hrană și ascunzători. Șobolanii consumă alimente de toate tipurile, pe care apoi le contaminează cu excremente, urină și secreții care acționează ca purtători a numeroase boli infecțioase, ce pot fi transmise la om și la alte animale. Ei reprezintă astfel și mijloace de răspândire a puricilor, care pot fi purtători de ciumă de asemenea șobolanii pot transmite viruși de Lassa (agenți patogeni ai febrei de Lassa), viruși Lyssa (agenți patogeni ai rabiei) și Salmonella, trichină precum și alți ectoparaziți și endoparaziți.

http://www.daunatori.info

1.2.2 Sistemul digestiv

Tubul digestiv este format din: cavitate bucală, faringe, esofag, stomac, intestin subțire, intestin gros (colon), rect, anus. Cavitatea bucală prezintă urmatoarele: vestibul bucal, buze, obraji, cavitate bucală propriu-zisă cu dinți dispuși în alveolele maxilelor cu formula dentară: I 1/1, C 0/0, P 0/0, M 2/3. Aceasta este delimitată superior de bolta palatină formată din lame orizontale și mucoasă cu formațiuni dispuse în creste transversale. Faringele este o cavitate la nivelul căreia se ȋncrucișază calea respiratorie cu cea digestivă, fiind despărțite de epiglotă, și care se continuă cu laringele și esofagul. Esofagul este un tub lung, elastic, poziționat paralel-dorsal față de trahee și care comunică cu stomacul prin orificiul cardia. Stomacul are o strctură simplă, mucoasa gastrică are patru zone de delimitare: esofagiană – separată de cea fundică printr-o cutie a mucoasei gastrice –, cardiacă, fundică și pilorică.

A doua parte a digestiei unde se fac schimburile de substanțe este reprezentată de intestinul subțire si gros. Cel subțire cuprinde 3 segmente: duoden, jejun și ileon. Duodenul prezintă o ansă cu o ramură ascendentă și o ramură descendent, între cele două este dispus pancreasul. Intestinul gros cuprinde: cecumul care este bine dezvoltat, cu o lungime de aproximativ 7 cm și cu un sac cu extremitatea cranială ascuțită și colonul cu o lungime de aproximativ 16–20 cm, ȋmpărțit ȋn 3 porțiuni: ascendentă, transversă, descendentă.

Glande anexe sunt reprezentate de: glande salivare, glande juxtapoide, ficatul, pancreasul. Glandele salivare se deschid ȋn cavitatea bucală și se găsesc ȋn număr de 4: parotidiene, submaxilare, retrolinguale și sublinguale. Glanda parotid este dispusă ȋn preajma unghiului mandibulei (lateral de gȃt și cap), canalele acesteia se unesc ȋn canalul lui Stenon care străbate mușchiul maseter, paralel de nervul facial, ajungȃnd ȋn cavitatea bucală. Glandele submaxilare sunt voluminoase, dispuse ventral de gȃt, de o parte și de alta a liniei mediane, iar secreția lor ajunge ȋn canalul lui Warthon care străbate mușchiul digastric, ajungȃnd ȋn cavitatea bucală. Glandele retrolinguale au formă de solzi, sunt dispuse latero-cranial și au o consistență accentuată. Glandele sublinguale sunt situate pe marginea interioară a mușchiului digastric, au dimensiuni reduse și formă globuloasă, prezintă doi lobi de unde pornesc canalele Rivinus.

Ficatul este voluminos, brun-roșcat și prezintă 6 lobi: stȃng, stȃng-median (semilună), drept lateral, drept median, proces caudal și proces papilar. Din acești numeroșilobi pornesc cȃte un canal hepatic scurt care în final se vor uni ȋn canalul hepato-enteric lung, ajungȃnd la duoden. O altă caracteristică la sobolan este faptul că vezica biliară lipsește.

Pancreasul este format din corp și doua procese: procesul stâng care este lung și procesul drept care este scurt. Are o culoare roz-pal și un contur incizat. Canalul hepato-enteric se varsă ȋn duoden.

https://ro.wikipedia.org

1.2.3 Morfologia ficatului la sobolan

Ficatul este un organ cu o formă voluminoasă de culoare cărămiziu închis situat în regiunea anterioară a cavității abdominale. Suprafața sa convexă, se sprijină pe fața posterioară a diafragmei, iar ventral se sprijină pe peretele abdominal. Suprafața sa caudală este concavă și este în contact cu stomacul și intestinele. Acesta este adânc despicat în mai multe lobi si lobuli foarte distinct delimitați.

Lobul median după cum îi spune si numele ocupă o poziție mediană fața de celorlalți lobi ai ficatului. Un șanț longitudinal în apropierea planului sagital al corpului împarte îl în doi lobi laterali, aproximativ egali ca dimensiune. Șanțul se extinde de la marginea posterioară a lobului aproape până la granița ventrală a diaftagmei. Dorsal de acest punct cei doi lobi sunt uniți anterior și sunt în contact direct cu diafragma. Posterior, șanțul se extinde în sens cranial, uneori atingând zona venei cave inferioare. Lobului din partea dreapta trece pe langă această venă, iar lobul stâng paralel de acesta. Lobul median este fixat în această regiune a venei cave. Lobul lateral stâng este imediat în spatele și în partea din stânga a lobului median al ficatului. Acesta se ataseaza la alți lobi ai ficatului numai la unghiul său dorso-medial, și aici, pur și simplu prin conductele sale, vasele de sânge, și țesutul conjunctiv. Suprafața anterioară a ficatului este convexă, suprafața posterioară este concavă și se lipește de stomac și în testines. Lobul prezintă un diametru mai mare, aproape de centru, se îngustează treptat la o margine subțire perimetral. Partea dreaptă împinge între mediana și lobi laterali dreapta.

Suprafața caudală prezintă o convexitate ventrală și o concavitate dorsală la suprafața craniană a lobului posterior. Concavitatea primește, de asemenea, suprafața anterioară a rinichiului drept și a glandei suprarenale însoțitoare. O bandă ventrala a suprafeței posterioare este prezentată segmentului descendent al duodenului. Lobului posterior este aproximativ piramidal. Baza piramidei este fixată în partea dreaptă a venei cave inferioare. Suprafața triunghiulară cu care se confruntă lobului anterior este ușor concavă medial și convexă lateral, astfel încât vârful punctelor piramidale sunt orientate înapoi. De cele mai multe ori se poate descoperi că lobului posterior este mai mult sau mai puțin divizată în două lobuli secundari, depinde de caz.

Lobul caudat (lobul Spigelian) cuprinde doi lobi semicirculari distincți, poziționați anterior si posterior. Așa cum am menționat anterior, lobul caudat este anexat la dreapta dorsal lobului lateral și ventral la vena cavă inferioară. Acești lobi se încadrează perfect în curbura mai mică, și suprafețele adiacente, ale stomacului. Lobului anterior se află în fața acestui organ, posterior în spatele ei, situat în cavitatea peritoneală mai mică. Esofagul se potrivește într-un canal, pe suprafața caudală a lobului anterior.

Ficatul si diafragma sunt uniți prin mai multe din regiunea în care vena cavă inferioară perforează diafragmei. Ligamentele ficatului se află în planul sagital al corpului și se leagă de diafragmă ventral de vena cavă inferioară cu suprafața anterioară a lobului median. Ligamentul (ligamentului teres hepatis) este o graniță ventrală îngroșată a ligamentului falciform. El intră în capătul dorsală a fisurii în lobul median. Ligamentul triunghiular din partea stânga are formă triunghiulară care leagă marginea dorsală a lobului lateral stâng cu diafragma

Ficatul șobolanului nu posedă vezică biliară pentru stocarea bilei (secreția digestivă a ficatului). Canalele de hepatice transmit bilei, din lobii ficatului la canalul biliar (ductus ne coledoc), care apoi trece ventral la vena portă. Conductul traversează partea dorsală a pancreasului și intră în partea mensenterică a duodenului aproximativ trei centimetri de la pilor. Ficatul primeste sangele arterial din artera hepatică și sângele venos din tubul digestiv prin vena portă. produse alimentare absorbite din tubul digestiv sunt transportate la ficat prin aceasta vena. Carbohidrații sunt stocate acolo, sub forma de glicogen. Sangele iese din ficat intră în vena cavă inferioară prin venele hepatice.

”A laboratory manual of the anatomy of the rat”, Harrison R. Hunt, 1924

1.2.3 Structura histologica a ficatului

Ficatul este o glandă amficrina (endocrină și exocrine), situată în cavitatea abdominal. Aspectul endocrin al acestuia este reprezentat prin secreția în sânge al unor substranțe importante metabolusmului cellular. Ca și structura la exterior este acoperit de capsula Glisson (țesut conjuctiv de tip fribros), iar la interior țesutul conjuctiv se organizează în septe portbiliare care se impart în lobi. Unitatea morfo-funcțională a ficatului este lobulul hepatic clasic care printr-o secțiune histologică are o formă poligonală neregulată fiind centrat de venula centro-lobulară. Între lobi se evidențiază si spatial Kiernan la nivelul căruia întâlnim: venula, ramura interlobulară a venei porte, arteriola, ramura interlobulară a arterei hepatice, canalul biliar, vase limfatice și nervi. Alte creterii morfo-funcționale mai sunt reprezentate de lobulul port ți acinul hepatic. Lobul port fiind format din totalitatea unităților secretorii, iar acinul hepatic constituit dn totalitatea hepatocitelor care sunt irrigate de același vas. La nivelul lobului hepatic clasic se mai distring și trei zone: periferică, intermediară și central.

a. Lobuli hepatici. Ficat de porc. Col HE. B.Ficat de sobolan. Col HEA

http://www.siumed.edu/~dking2/erg/GI162b.htm

Ca și structură la nivelul lobului hepatic se evidențiază următoarele: hepatocitul, capilarele sinusoide, venula centro-lobulară și stroma reticulară de susținere. Hepatocitul are dimensiunea de 20-30 um, aspect poliedric, bi sau triucleat. Citoplasma s-a este bazofilă, cu numeroase mitocondrii, reticul endiplasmatic dezvoltat și agranular legat de sinteza glicogenului și a acinilor biliari. Aparatul Golgi este dezvoltat iar lizozomii prezintă formă ovalară. Hepatocitul dispune si de o cantitatea bogată de enzime glucozo-6-fosfatdehidrogenaza, betaglucunoridaza, esterazele nespecifice, onoaminooxidazele, dezoxiribonucleaza, robonucleaza, etc.

Ficat. Spatiul portobiliar. Arteriola, venula si canal biliar.

a. http://histology-world.com/photoalbum/displayimage.php?album=47&pid=2833

b. http://www.siumed.edu/~dking2/erg/GI162b.htm

Capilarele sinusoide intralobulare au o asezare radiară, realizănd un system de tip port, situate între două venule. Între sinusoide și celulele hepatice există un spatiu numic Disse. La MO sinusoidele hepatice apar neregulate, iar în peretele său s-au descoperit trei tipuri de celule (aspect de endoteliu tipic, cel. Kupffer, cel. Ito). Celulele Kupffer au aspect stelat sunt foarte active fagocitate și fac parte din sistemul macrofagic monocitar. Ele sunt acoperite de o peliculă subțire de glicocalix, cu o citoplasmă bogată în lizozimi.

Fig. Ficat. Lobul hepatic centrat de venula centrolobulara. Cordoane de hepatocyte. Canalicule biliare (la sageata subtire), cellule endoteliale (la varful sagetii in semicerc) si celula Kupffer (la varful de sageata).

Canaliculele biliare au o dispunere radiară, nu au perete propriu, fapt care face sa fie delimitate de peretele epatocitelor invecinate. Prin zonele ocludens de la nivelul membranelor hepatocitelor se formează o legatură strânsă între ele si așa ia nastere canalul biliar.

Fig. Ficat. Cordoane de hepatocyte care delimiteza canalicule biliare si sunt polarizate la capilare sinusoide

http://mesa-anatomy.weebly.com/liver-histology.html

Pe de altă parte venula centrolobulară colecteaza capilarele sinusiode din întreg lobul hepatic. El începe de la vîrful lobului ajunge la mijloc și se ăndreaptă spre bază. Vascularizația ficatului este reprezentată de artera hepatică care pătrunde în ficat la nivelil hilului, de aici de desprind și arteriolele spațiului Kierman.

Inervația ficatului este asigurată de fibre simpatice și parasimaptice care formează plexuri. Spre deosebire de unele mamifere si rozătoare ficatul la șobolan nu prezintă vezică biliară iar secrețiile care erau rezultatea de acestea se varsă direct în intestine.

1.3 Efectul hepatotoxic al cadmiului la animale de laborator

1.3.1 Expunerea la clorura de cadmiu a cobailor

Au fost realizate studii pe cobai care au fost expusi la cadmiu si la antioxidanti pentru a evidentia efectul toxic al Cd si antioxidant al unor plante. Astfel administrarea semințelor de ferigă, rozmarin și scorțișoară în combinație cu cadmiu, reliefeaza efectul hepatotoxic al acestora indus experimental la cobai din punct de vedere histologic și biochimic. Au fost utilizați 48 de cobai pentru acest studiu și au fost împărțiși în 8 grupe. Primele 4 grupe au fost grupe de control, al 5-lea grup a fost experimental și la care s-a administrat clorură de cadmiu orală la o doză de 5 mg / kg corp/ zi timp de 28 de zile. La al 6-lea, al 7-lea și 8 grup lea , li s-a asministrat cadmiu concomitent cu extracte apoase de semințe de ferigă, rozmarin și scorțișoară la doze de 150 mg, 220 mg și 200 mg / kg corp / zi. Cobaii au fost sacrificați și s-au prelevat mostre de țesut de la nivelul ficatului. S-au obținut probe de sânge pentru a evalua alanina ser aminotransferaza, aspartataminotransferază, fosfataza alcalină, activitățile glutamiltransferaza y- și serice totale și bilirubina directă. Ca rezultate în urma studiului realizat la animalele tratate cu cadmiu, au existat leziuni structurale severe la nivelul ficatului. Cele mai multe dintre hepatocite au apărut comasate formând mase compacte de eozinofile. Hepatocitele au apărut neregule, aspectul fiind al unei dezorganizări arhitecturale hepatice. Hepatocitele au apărut mari cu lumină și citoplasma spumoasa umplută cu numeroase spații cum ar fi vacuole, nucleii au apărut ca nuclee picnotice. Vena centrală a apărut dilatată și au apărut hemoragii masive care se extind la celulele din apropiere. S-a observat fibroză periductală ușoară în jurul canalui biliar. De asemenea, au existat modificări degenerative și necrotice focale, împreună cu infiltrarea celulelor inflamatorii. Scăderea greutății corporale și s-a observat creșterea greutății hepatice, si o marire în volum a organului. Biochimică, serul alanin aminotransferaza, aspartataminotransferază, fosfataza alcalină și activitățile glutamiltransferaza y-, bilirubinei totale si directe serice au fost crescute. Prin administrarea concomitentă de ferigă, rozmarin și scorțișoară s-au îmbunătățit în mod semnificativ modificările structurale la nivelul ficatului și, de asemenea, toate cele de mai sus (parametrii biochimici menționate) au fost semnificativ mai scăzuși. Se poate concluziona că expunerea la cadmiu a avut efecte adverse asupra ficatului, iar extractele apoase din diferite materiale naturale ca feriga, rozmarinul și scorțișoară au putut atenua aceste efecte. Astfel, populațiile cu risc ridicat la cadmiu trebuie sfătuiți să ia una dintre aceste extracte cu rol antioxidant.

Agenții hepatotoxici pot reacționa cu componentele celulare și în consecință, induc aproape toate tipurile de leziuni hepatice. Toxinele, și medicamente sunt principalele surse de bază a agenților etiopatogenetici de insuficiență hepatică acută în Europa. Cadmiu (Cd) este un element relativ rar, care se produce în mod natural în roci, împreună cu alte metale grele sau emise în aer prin procesul vulcanic. A devenit comercial în secolul 20 din cauza aplicațiilor agricole și industriale. Cele mai multe informații disponibile despre datele epidemiologice au fost obținute de la populațiile expuse excesivă in functie de activitatea desfasurata. Cadmiu poate induce modificari oxidative care afecteaza diferite țesuturi prin sporirea peroxidarii lipidelor membranare în țesuturi.

Mai multe tipuri de studii experimentale diverse laboratoare sunt în curs de desfășurare, pentru a studia profilactic efectul diferiților compuși antioxidant natural împotriva metalelor toxice. Ierburile sunt în general, considerate sigure și s-au dovedit a fi eficiente împotriva diferitelor boli umane și a alor medicamente care au crescut progresiv în țările dezvoltate. Antioxidanți naturali întăresc antioxidanții de apărare endogeni din organism și au rolul de a restabili echilibrul optim, prin neutralizarea speciei reactive. Feriga (Trigonella foenumgraecum L) este o planta anuală care aparține familia leguminoaselor; aceasta este larg răspândită în India, Egipt, și din Orientul Mijlociu țări. Este folosit atât în medicinî cât și ca condiment, și prezintă efect antioxidant prin utilizarea lor în în diabetul zaharat.

Rozmarin (Rosmarinus officinalis) este o plantă frecvent utilizată cu rol de condiment și aroma în prelucrarea produselor alimentare. Sub formă uscată, de frunze și flori constituie o sursă de fitochimicale biologic active, deoarece conține o varietate de compuși fenolici, inclusiv carnosol, carnosic Acid, rosmanol, 7-metil-epirosemanol, isorosmanol, rosmadial și acid cafeic.

Scorțișoara (Cinnamomum zeylanicum), copacul veșnic verde din zona tropicală, un membru al familiei Lauraceae, a fost utilizat în rutina de zi cu zi ca un condiment în India. Scortisoara este folosită pentru a aroma cele mai multe alimente în țările arabe. Sub formă brută ca scoarță este utilizat pe scară largă ca un condiment din cauza mirosului distinct, sub formă de uleiuri esențiale a fost pe larg folosita în tratamentul și prevenirea bolilor. Principalii constituenții chimici sunt acidul cinamic, cinamaldehidă, euginol și uleiuri esențiale. In medicina acționează ca și alte uleiuri volatile și o dată a avut o reputație ca fiind un remediu pentru răceli. Cele mai multe dintre studiile anterioare au evidentiat activitatea de protecție, efectele antioxidante in cazul hepatotoxicității cloruii de cadmiu.

Ca metoda folosită s-au adăugat câte 5 grame de scorțișoară la 100 ml, și s-au fiert împreună pentru 2 min. Infuzia a fost răcită la temperatura camerei și apoi filtrată. Clorură de cadmiu a fost administrată oral prin gavaj la doza de 5mg / kg greutate corp / zi, în soluție salină timp de 28 de zile succesive. Alegerea dozelor de semințe de ferigă, rozmarin și scorțișoara s-au bazat pe rezultatele studiilor anterioare, unde s-a confirmat efectul antioxidant al acestor agenți. Extractul apos al semințelor de ferigă a fost administrat oral într-o doză de 150 mg / kg greutate corp prin gavaj, rozmarinu a fost dat la o doză de 220 mg kg corp / g oral prin gavaj, și scorțișoara a fost administrată la o doză de 4 ml / fiecare animal / zi (200mg / fiecare animal / zi) oral prin gavaj.

După o săptămână de aclimatizare, animalele au fost randomizate și împărțite în 8 grupe (6 cobai pentru fiecare), după cum urmează:

Grupul 1 (grup de control): Animalele au primit soluție salină normală timp de 28 de zile.

Grup 2 (numai ferigă): Animalele au primit extrat din semințe de ferigă (150 mg / kg greutate corporală / zi) oral prin gavaj timp de 28 de zile.

Grupul 3 (numai rozmarin): Animalele au primit rozmarin (220 mg / kg greutate corporală / zi) oral prin gavaj timp de 28 de zile.

Grup 4 (numai scorțișoară): Animalele au primit scorțișoară (200mg / fiecare animal / zi) oral prin gavaj timp de 28 de zile.

Grupul 5 (grupul tratat cu clorură de cadmiu): Animalele a primit CdCl2 (5mg / kg greutate corp / zi) oral prin gavaj pentru 28 zile.

Grupul 6 (clorură de cadmiu / extract semințe de ferigă administrat concomitent): Animalele au primit CdCl2 (5mg / kg greutate corp / zi) pe cale orală prin gavaj concomitent cu extract din semințe de ferigă (150 mg / kg greutate corporală / Zi) pe cale orală timp de 28 de zile.

Grupul 7 (clorură de cadmiu / rozmarin administrat concomitent): Animalele au primit CdCl2 (5mg / kg greutate corp / zi) oral prin gavaj concomitent cu rozmarin (220 mg / kg greutate corporală / Zi) pe cale orală timp de 28 de zile.

Grupul 8 (clorură de cadmiu / scorțișoară administrat concomitent): Animalele au primit CdCl2 (5mg / kg greutate corp / zi) pe cale orală prin gavaj concomitent cu scorțișoară (200mg / fiecare

animal / zi) pe cale orală timp de 28 de zile.

La sfârșitul experimentării și 24 de ore după ultima doză, toate animalele au fost cântărite și apoi sacrificate.

Histologic, prin examen microscopic, ficatul a apărut cu structura normală în toate grupurile de control (animalele de control pozitiv și negativ), la celelelate probe au fost prezente hepatocite aranjate în fâșii de cellule cu hemoragii punctiforme, care păreau să fie căptușite de Celulele Kupffer. Hepatocitelor au apărut cu o formă pentagonală și conțineau nuclee mari. (Fig. 1).

La animalele tratate cu cadmiu, au fost depistate leziuni severe la nivelul ficatului. Cele mai multe dintre hepatocite au apărut fuzionate împreună formând mase sincitial eozinofilice, hepatocitele au apărut neregulat aranjate luând aspectul dezorganizarii arhitecturii hepatice. Hepatocitele au avut citoplasmă ușoară și spumoasă, umplute cu numeroase vacuole. Nucleii au apărut cu nuclee picnotice. Sistemul central venos a apărut dilatat rezultând o hemoragie masivă cu țesut congestionat care s-a extins la celulele din apropiere. De asemenea, au existat modificări degenerative și necrotice focale, împreună cu infiltrarea celulelor inflamatorii. (Fig. 2). La animalele la care s-a administrat concomitent clorură de cadmiu și semințe de ferigă, vena centrala pare mult mai mare. Hepatocitele au recăpătat organizarea normală și arhitectura. La animale la care s-a administrarea concomitent extractul apoas de rozmarin și cadmiu hepatocitele nu au revenit la normal. Secțiunile din ficat au relevant o ușoară mărire a hepatocitelor, și o foarte ușoară modificare degenerativă. La animalele administrate concomitent cu clorură de cadmiu și scorțișoară. Vena centrală pare normal, iar hepatocitele si-au redobândit organizarea normală și arhitectura. (Fig. 3)

Figura 1. Secțiunea din ficatului unui porcuțor de guineea. A – probă negativă, lot la care s-a administrat soluție salină. B – probă fals pozitivă, lot l-a care s-a administrat extract din semințe de ferigă. C – probă fals pozitivă, lot la care s-a administrat doar rozmarin. D – probă fals pozitivă, lot la care s-a administrat scorțișoară.

Figura 2. Secțiune din ficatul unui porcușor de guineea la care s-a administrat cadmiu, A – zonă întinsă de necroză cu focare inflamatorii. B – hepatocitele sunt unite intr-o masă sincițial euzonofilică. C – zone vacuolizate si zone mare cu necroză ceculară. D – zone cu vacuolizare dar și cu o fibrinozare a țesutului hepatic.

Figura 3. Secțiune din ficatul unor porcușori de guinea la care s-a administrat cadmiu si au fost tratați cu semințe de ferigă, rozmarin și scorțișoară. A – co-administrare de cadmiu si extract de semințe de ferigă, unde putem observa că vena centrală are un aspect aprope normal, iar hepatocitele au recăpătat un aspect un aspect mai normal. B – co-administrare de cadmiu și rozmarin unde vena are aspect normal, hepatocitele aspect normal, dar a ramas și un țesut rezidual inflamat. C – co-administrare de cadmiu și scorțișoară unde vena este narmală iar hepatocitele prezintă structură și arhitectură normală.

Se poate trage concluzia că, cadmiul are efecte adverse asupra ficatului. Extractele apoase din diferite materiale naturale ca feriga, rozmarinul și scorțișoara au fost capabile de a atenua aceste efecte. Deci populațiile cu risc ridicat la contactul cu cadmiu trebuie sfătuiți să ia una dintre aceste materiale.

file:///G:/cadmiu/10.11648.j.cb.20140202.11.pdf

1.3.2 Expunerea la clorura de cadmiu a sobolanilor

Investigatiile au rolul de a evidentia efectele antioxidante a consumului de alcool asupra ficatului de șobolan în intoxicația acută cu cadmiu. Șobolani Wistar masculi au fost utilizati în experimente. Ei au fost împărțiți în următoarele grupe: 1-Controlul, 2-grupul tratat cu etanol, în cinci doze de 2 g/ kg, administrat printr-un tub orogastric, 3-grupul tratat cu Cd într-o singură doză de 2,5 mg/ kg, administrat intraperitoneal, 4-grupul care a primit Cd la 12 ore după ultima doză de etanol. Probe de sânge și din ficat pentru determinarea parametrilor de stres oxidativ, au fost colectate 24 de ore după tratament. Când se administrează în asociere, etanol și Cd a indus o creștere mai pronunțată a nivelelor serice și hepatice de dialdehidă malonică decât dacă sunt administrate singular.

Toate animalele (n = 32) au fost împărțite aleatoriu în următoarele grupe: 1-controlul, grupul tratat cu soluție salină (0,9% NaCl) (n = 8), 2-grupul tratat cu etanol (E n = 8) în cinci doze ulterioare de 2 g/ kg, administrată la intervale de 12 h pe cale orală (tub orogastric); 3-grupul tratat cu cadmiu (Cd; n = 8), într-o doză de 2,5 mg/ kg intraperitoneală (i.p.), 4-grup tratat cu cadmiu si etanol (CdE; n = 8). Etanolul a fost administrat grupului CdE în cinci doze ulterioare, în același mod a fost folosită pentru grupul E. La 12 ore după ultima doză de etanol, animalele au fost tratate cu cadmiu într-o doză de 2,5 mg/ kg i.p. Animalele din grupul control pentru Cd și E au primit ser fiziologic in loc de Cd și etanol. Pentru administrare orală, etanolul se dizolvă în apă distilată într-un vas la o concentrație de 30%. Cadmiul a fost dizolvat în ser fiziologic (0,9% NaCI), înainte de administrare intraperitonală. Șobolanii au fost sacrificați prin dislocare cervicală 24 de ore după administrarea de cadmiu (sau ser fiziologic pentru E și grupul de control). Probele de sânge pentru determinarea parametrilor stresului oxidativ au fost colectate din partea dreaptă a inimii. În același scop, s-a prelevat și ficatul pentru probe.

Examinarea histologică a confirmat leziuni hepatice în toate grupurile care au primit cadmiu sau etanol. Cadmiul într-o doză de 2,5 mg/ kg a cauzat degenerare vacuolară a hepatocitelor cu necroza focală la 24 de ore după administrare. Etanolul s-a dovedit a provoca congestie ușoară cu necroză focală. Celulele Kupffer au fost mai numeroase decât în ficatul de control. La șobolani co-expuși la cadmiu și etanol, s-au determinat leziuni mai extinse în comparație cu grupurile etanol sau cadmiu. O congestie severă cu un infiltrat mononuclear proeminent poate fi detectată în zona pericentrală, cu degenerare vacuolară și necroza mai pronunțată în acest grup, în comparație cu animalele tratate cu cadmiu (fig. 1).

Fig 1. Secțiune din ficat de șobolan. (a) – Țesut hepatic normal din grupul de control, (b) – necroze focale, creșterea numărului de celule Kupffer, în grupul tratat cu etanol. (c) – degenerare vacuolară în zona pericentrală, necroză și ușoară congestie în grupul tratat cu cadmiu. (d) – vacuolizare severă, degenerare, necroză și un centru mononuclear cu congestie la animalele tratate cu cadmiu și etanol.

file:///G:/cadmiu/0352-51391100174R.pdf

1.3.3 Expunerea la clorura de cadmiu a soarecilor maturi

Studiul a inclus 4 grupuri experimentale și 1 grup de control cu șoarecii care sunt adulți. Sobolanii din genul albinos au fost utilizați pentru a examina efectele a doi compuși de cadmiu diferi și anume cadmiu parahidroxibenzoat, care a fost recent sintetizat, și clorură de cadmiu. La concentrații de testare diferite, ambii compuși ai cadmiului au fost injectați intraperitoneal la soareci adulți în fiecare zi timp de 15 zile. Cu ajutorul tehnicilor histologice standard de probe, s-au obținut probe din ficat.

Cercetarea a inclus 4 grupe experimentale si 1 grup de control, de șoareci Mus musculus var. Albinoși cu greutatea de 30-35 g, realizata la Institutul de Cercetare Veterinar Erzurum, Turcia. Fiecare grup a fost compus din 5 șoareci (2 masculi și 3 femele ). animalele au fost adăpostite în Animalele au fost intretinute in cuști într-o cameră cu temperatură controlată (19-20 ° C), cu o lumină de 14 / 10 ore și ciclu de întuneric. Ei au fost hrăniți cu hrană pe peleți care a constat din orz, grâu, porumb, ovăz, semințe de bumbac, semințe de floarea soarelui, lintea, roșcovă, calcar, sare, cenușă, unele minerale (calciu, fosfor și sodiu), vitamina a, vitamina D3 și vitamina E. Ei au avut acces ad libitum la apă de la robinet. Animalele au fost manipulate cu grijă, în conformitate cu Institutul National de Sanatate .

Pentru determinarea histopatologică s-au prelevat probe din ficat, din lobul frontal și au fost prelucrate prin tehnici histologice standard. Pe scurt, probele au fost fixate în formalină timp de 24 de ore și apoi au trecut la etanol pentru depozitare. Secțiuni din ficat au fost prelucrate în mod curent și încorporate în blocuri de parafină. Lamelele au fost preparate (3-5 pm grosime), colorate cu hematoxilină și eozină, și analizate pentru patologia prin microscopie optică (Nikon Eclipse E600).

In grupul de control, s-au realizat preparate din probele care au fost prelevate din lobii frontali ai ficatului unde nu s-au depistat anomalii. Au fost observate în mod clar ramuri ale venei porte și artera hepatică. Proprietățile sângelui observate în sinusoidele hepatice și în lumenul venei au fost normale (figura 1). Infiltrarea celulară în același portal luată din grupul de control a fost semnificativă (Figura 2). În cele 2 grupe în care fiecare șoarece a fost injectat cu 0,1 ml de Cd (PHB) 2 și soluții CdCl 2, 3 din 5 șoareci au murit. Datele obținute din grupa IV a arătat că numărul de celule din vena portă a crescut, iar hepatocitele au fost observate în mod clar. Particulele dense și mai întunecate au fost observate în celulele Kupffer (Figura 3). S-a stabilit că particulele întunecate în citoplasmă celulelor Kupffer au existat și inainte de administrare pentru ca nu au fost hepatocitele observate în detaliu, acest lucru a fost posibil datorita faptului că membranele celulare au fost eliminate, astfel încât nucleele lor au fost observate (Figura 4). S-a observat că țesutul ficatului a degenerat datorită acțiunii Cd (PHB) 2 mai ales în zona venei porte și a venei centrale în zona periferică. Numărul de hepatocite aproape de vena centrală au fost foarte rare datorită Cd (PHB) 2, cu toate acestea, corpurile foarte dense și întunecate în jurul vena centrale au fost grupate, iar aceste clustere în care este posibil să fi intrat și substanțelor chimice. Dispunerea liniară a hepatocitelor în zona din jurul venei centrale a degenerat în întregime (Figura 5). Mai mult decât atât, în țesutul hepatic s-au format niște cavități în locului țesutului existent și țesutul a fost degenerat. Aceste date arată că CD-ul (PHB) 2 a avut un impact agresiv asupra hepatocitelor (Figura 6).

Fig 1. Secțiune din ficat de sobolan adult din grupul de control. V – vena portă, S – conduct, H – hepatocit

Fig 2. Secțiune din ficat de sobolan adult din grupul de control. V – vena portă, S – conduct, H – hepatocit, I – grup de celule care s-au inflitrat.

Fig 3. Proprietățile sângelui după injectarea a 0,1 ml de CaCl2 la șoareci. V- venă portă, F- celulele Kupffer.

Fig. 4. Celulele Kupffer observate după injectarea de 0,1 m. F – celulele Kupffer

Fig 5. Vena portă, hepatocite, și vena centrală observată după injectarede 0,1 ml de Cd (PHB) 2 la șoareci. V – venă portă, H – hepatocite; V- venă centrală.

Fig. 6. Hepatocite și vena centrală observate după injectarea de 0,1 ml Cd (PHB) 2 la șoareci. V- venă centrală, S – conduct , I- grup de celule care s-au inflitrat.

file:///G:/cadmiu/zoo-32-2-2-0607-3.pdf

1.3.3 Modificari morfopatologice ale ficatului la om din zone poluate cu Cd

Cadmiu (Cd) este un metal greu extrem de toxic, care este larg dispersat în mediul înconjurător. Hepatotoxicitate a fost studiată pe animale de laborator; Cu toate acestea, efectele expunerii prelungite la doze stabilite de Cd asupra ficatului rămân neclare. In studiul de față, pentru a evalua hepatotoxicitatea s-au examinat cazuri de boala Itai-Itai, forma cea mai severă de otrăvire cu Cd. S-au comparat 89 de cazuri de boala Itai-Itai, din care 27 de cazuri de control pentru a evalua concentrația de Cd în organe. De asemenea, 80 de cazuri de boală Itai Itai și 70 de cazuri de control pentru evaluarea histopatologică. In plus, s-au efectuat teste de imunohistochimie pentru metalotioneina, care se leagă și de Cd. Concentrație hepatică a Cd-ului a fost mai mare decât concentrației Cd-ului în toate celelalte organe măsurate în grupul boala Itai Itai, în timp ceconcentratia renală a fost a doua, cea mai mare concentrație în grupulului de control. In ficat in grupul boala Itai Itai, fibroza a fost observată la o rată semnificativ mai mare decât cea din grupul de control. Expunerea prelungită la doze mici de Cd duce la acumularea hepatică ridicată, care poate provoca apoi fibroza

S-au examinat 89 de cazuri de boală Itai Itai la autopsie. Toți pacienții au fost femei în vârstă. Diagnosticul clinic sa bazat pe avizul Ministerului Sănătății și Bunăstării, în ceea ce privește boala Itai-Itai în Toyama. Diagnosticul bolii Itai-Itai a fost făcută atunci când pacienții îndeplinesc următoarele trei criterii: trăiesc într-o zonă poluată cu Cd; au simptome care apar la adulți (mai ales după menopauză) și nu sunt congenitale, și prezintă tubulopatia renală. Au fost selectate 27 de cazuri non-Cd-poluate ca grupul de control pentru compararea concentrației Cd în diferite organe. Din care 70 de cazuri cu un organ, altul decât ficatul ca locul principal al leziunilor patologice au fost selectate ca grupul de control pentru analiză. S-au ales cazuri dintr-o altă regiune a Japoniei, fără risc de expunere ridicată Cd ca non-cazuri Cd-poluate. Fiecare țesut (1-10 g greutate proaspătă și nefixate, umed) a fost mineralizate prin încălzire în prezență de acid azotic 12 N până la uscare, iar reziduul a fost preluat în 1 N acid azotic. Preparatul final a fost supus unor analize instrumentale pentru Cd, cu un spectrometru de absorbție atomică cu cuptor de grafit, la 228,8 nm (Hitachi Z-8200, Hitachinaka, Japonia).

Cd s-s-a acumulat la o concentrație semnificativ mai mare in ficat in grupul boala Itai itai decât în ​​ficat, în grupul de control. Figura 1 arată, de asemenea, că în grupul-Itai Itai, ficatul a avut cea mai mare concentrație de Cd organelor testate, în timp ce în grupul de control, cortexul renal au avut cele mai înalte niveluri, și mai mult Cd decât ficatul in grupul bolii.

file:///G:/cadmiu/modpathol201362a.pdf

CAPITOLUL 2

2.1 Secționarea și includerea la parafină

2.1.1 Recoltarea probelor

Țesutul recoltat este spălat cu PBS (tampon fosfat salin) pentru îndepărtarea sângelui sau altor secreții. Cu ajutorul unor lame ascutite umectate în PBS se taie fragmente din țesutul recoltat dimensiunile recomandate sunt 10xl0x3 mm (3 mm grosimea maximă). Tot instrumentarul ce va fi utilizat în aceste manevre, pense, ace, va fi umectat în PBS.

Pregătirea casetelor de plastic pentru fixare

Probele se orientează în casete în aceeași direcție cu cea utilizată pentru includere (ex. fața probei care trebuie secționată prima se amplasează în jos. în casetă)

Probele nu trebuie să se usuce

Casetă poate conține mai multe probe

Țesuturile nu trebuie strivite, se aleg casete potrivite pe dimensiunea țesuturilor.

Fragmentele tisulare foarte mici < l-2mm trebuie plasate pe bureței mici care se găsesc de obicei în casete.

Casete de plastic și Recoltarea de țesut

Fixarea reprezintă un proces chimic prin care se evită degradarea autolitică sau putrefacția țesuturilor biologice. Fixarea este o procedura comună în domeniile histologie, patologie sau biologie celulară. Pentru a realiza fixarea, fragmentele tisulare, secțiunile sau frotiurile trebuie imersate în fixator. Pentru frotiuri se practică desicarea (uscarea) prin agitare la temperatura laboratorului. Prin procedura de fixare se realizează blocarea oricărei reacții biochimice iar simultan se obține rigidizarea și stabilizarea mecanică a țesutului în cauză. Etapa de fixare este folosită pentru a conserva piesele de țesut într-o stare cât mai apropiată de starea vie.

Un fixator prezintă unele proprietăți particulare. Trebuie să poată inactiva moleculele intrinseci celulare, în special enzimele proteolitice; aceste enzime care se regăsesc în special în lizozomi, sunt de obicei capabile să digere sau să distrugă elementele celulare sau tisulare. Fixarea are rolul de a stabiliza structura intimă atât intra- cât și extracelular. prin insolubilizarea unor macromolecule intracelulare. Protejează proba de o afectare extrinsecă. Fixatorii sunt toxici pentru majoritatea microorganismelor (ex. bacterii, fungi) evitând astfel colonizarea țesutului fixat.

Prin definiție, agenții fixatori au capacitatea de a modifica organizarea fîzico-chimica a componentelor celulare din țesuturi. Fixatorii acționează nu numai asupra unor componente celulare (proteine și acizi nucleici) ci și asupra macromoleculelor de la suprafața celulelor sau din spațiile extracelulare. în mediul extracelular. fixatorii acționează asupra glicoproteinelor și proteoglicanilor.

Celulele vii prezintă plasmaleme impermeabile pentru macromoleculele hidrofile. Fixarea în agenți organici care dizolvă sau distrug lipidele membranar, permite moleculelor mari să pătrundă în celulă sau să scape din aceasta. Citoplasmă devine și ea permeabilă pentru anumite macromolecule, formând o rețea proteinacee suficient de poroasă pentru pătrunderea moleculelor de mari dimensiuni. Astfel de structuri includ amestecul de parafină cu ceară, anticorpi utilizați în imunomarcare sau coloranți cu moleculă mare. Gradul de porozitate obținut depinde de tipul de fixator utilizat. Agenții fixatori coagulanți, precum clorura de mercur, acidul picric, sulfatul de zinc determină apariția de pori de dimensiuni mai mari decât agenții necoagulanți (formaldehida, glioxal sau glurataldehida). Unii fixatori au proprietăți mixte, coagulante și non- coagulante. De exemplu, acidul acetic coagulează cromatina nucleară dar nu și proteinele.

Factori care pot afecta procesul de fixare:

pH – trebuie menținut în limite fiziologice, cu valori între 4-9. Pentru conservarea ultrastructurii probelor de fixat, soluțiile fixatoare utilizate trebuie tamponate la un pH de 7,2-7,4. Osmolaritatea

Soluțiile de fixare hipertone determină ratatinarea celulară Soluțiile hipotone pot determina edem celular și o slabă fixare Dimensiunea probei – de obicei probele trebuie să aibă o grosime de Mmm Volumul fixatorului – să fie de cel puțin 15-20 de ori mai mare decât volumul tisular

Temperatura Creșterea temperaturii crește și viteza de fixare. Sunt necesare unele precauții pentru a evita coagularea proteinelor prin fierbere. De obicei, fixarea se face la temperatura laboratorului.

Durata fixării – Ca și regulă generală, fixarea se realizează cu viteza de 1 mm pe oră. Timpul necesar fixării variază dar nu poate fi nelimitat. Pentru formalina 10%, în funcție de volumul tisular, avem următoarele limite: 12-24 h (piese mici cu dimensiuni de 10*10×3 mm) – cu o conservare bună a constituenților citoplasmatici și a detaliilor nucleare. Fixarea cu formaldehidă este completă la 24 de ore dar reacțiile de cuplare încrucișată a proteinelor continuă pentru cel puțin 2 săptămâni.

SPĂLAREA De obicei se realizează în apă curentă, peste noapte. Nu se aplică pentru țesuturile fixate care rămân deshidratate și nici pentru frotiuri.

PROCESAREA ȚESUTURILOR Scopul acestei etape este de a îndepărta apa din țesutul fixat și spălat și de a o înlocui cu un mediu care se solidifică la temperatura camerei și care permite realizarea unor secțiuni fine, cu grosimea de 3-15um. Cel mai folosit mediu pentru procesarea tisulară este parafina, un amestec de hidrocarburi alifatice, nemiscibil cu apa dar solubil în solvenți organici. Țesuturile biologice trebuie incluse într-o matrice dură care permite realizarea unor secțiuni destul de fine: 3-5 pm (micrometri; 1000 uni = 1 mm) grosime pentru microscopia fotonică 80-100 nm (nanometri; 1.000.000 nanometri = 1 mm) grosime, pentru microscopia electronică. Pentru microscopia fotonică, mediul uzual este parafina îmbogățită cu ceară de albine.

Includerea la parafină

Acest timp operator se derulează în patru faze succesive:

1. Deshidratarea

Deshidratarea este necesară pentru eliminarea apei din țesuturi, în vederea impregnării ulterioare în parafină a pieselor. Deshidratarea se execută trecând piesele prin trei băi cu alcool în concentrații progresiv crescânde: 80º, 90º și alcool absolut. Durata de menținere a fragmentelor în fiecare baie este de două ore.

Fig.3.2.4. Deshidratarea pieseleor

2. Clarificarea

Executată în vederea extragerii etanolului din piese, acesta nefiind miscibil cu parafină.

Pentru această operațiune se folosesc două băi de acetonă și apoi două băi cu benzen, în fiecare baie piesele menținându-se câte două ore.

3. Impregnarea cu parafină

Obiectivul acestui timp operator este de a aduce piesele într-o stare de rigiditate și de omogenitate optimă în vederea secționării. Operațiunea se execută în termostatul de includere în parafină, la temperatura de 56 º C, în trei băi de parafină lichidă, câte două ore în fiecare baie (fig.).

Fig. Termostat reglat la 56 º C pentru impregnarea pieselor cu parafină.

4. Includerea propriu-zisă

Includerea propriu-zisă sau turnarea blocului are drept scop încorporarea piesei impregnată cu parafină, într-un bloc din același material. Turnarea blocului se efectuează cu ajutorul unor forme de plastic.

Fig.3.2.4.1. Impregnarea cu parafină

Fig.3.2.4.2. Impregnarea cu parafină în casete de plastic

3.2.5. Secționarea

Secționarea histologică se realizează cu ajutorul microtomului pentru parafină, care oferă condiții pentru obținerea unor secțiuni cu grosimea de 5 µm.

Fig.3.2.5. Secționarea la parafină cu microtomul

În timpul secționării, țesuturile incluse în parafină vor fi ușor comprimate și vor apare pliuri, ambele fenomene făcând secțiunile improprii pentru examenul microscopic. Pentru eliminarea acestui inconvenient, se recurge la etalarea secțiunilor pe lame de sticlă port-obiect cu ajutorul apei distilate la o temperatura de 45°C.

Fig:. A. Lame de sticlă cu albumina Meyer

B. Baia circulară termostatată pentru aplicații histologice.

C. Preluarea sectiunilor intinse din baie pe lama de sticla

Etape

Se deschide caseta în care s-a realizat fixarea, se vizualizează fragmentul de țesut și se alege o formă corespunzătoare dimensiunii acestui fragment. Intre piesă și marginile formei trebuie să rămână un spațiu de 2 mm pentru asigurarea unui bun suport în timpul secționării.

2.2 COLORAREA SI MONTAREA SECȚIUNILOR LA PARAFINĂ

Colorația H&E sau hematoxilină-eozină este uzuală în tehnici histologice și anatomo-patologice. Hematoxilina nu este un colorant real, deoarece această moleculă nu posedă un cromofor. Colorantul propriu-zis (activ) va fi reprezentat astfel de un produs de oxidare al hematoxilinei, numit hematină. Oxidarea in situ a hematoxilinei este realizată cu un agent oxidant puternic, în acest caz iodura de sodiu. Hematina are și proprietăți de indicator, fiind mai puțin solubilă și albăstruie în soluții alcaline și mai solubilă și roșiatică în soluții acide/alcoolice. în mediu acid (cum este și nucleul celular) hematina cuplează reziduurile lisinice de la nivelul histonelor nucleare. Pentru această cuplare este necesară și prezența unui ion metalic cu rol de mordant (de exemplu aluminiu). Colorarea nucleilor de către hematoxilină nu necesită prezența ADN, deoarece acest colorant se fixează direct de histone. Pentru a asigura cuplarea colorantului la situsurile tisulare specifice, acesta este aplicat pentru o perioadă mai lungă, determinând o supracolorare a țesuturilor și o colorare nespecifică de fond. Această colorație de fond poate fi îndepărtată selectiv prin aplicarea unei soluții de acid picric (sau un amestec acid-alcool), procedeul fiind numit „diferențiere". Diferențierea este oprită prin imersia în apă curentă. Hematina dă o nuanță albăstruie, colorând nucleii și unele granule, în nuanțe de albastru.

Spălarea cu apă curentă este obligatorie după terminarea colorării nucleare și de asemenea după o eventuală etapă de diferențiere. Colorarea nucleară este urmată de contracolorarea cu o soluție apoasă sau alcoolică de eozină Y. Această soluție va colora structurile eozinofilice în nuanțe de roșu, roz sau portocaliu. Structurile eozinofilice sunt reprezentate în general de proteine intracelulare sau din mediul extracelular. Cea mai mare parte din citoplasmă este eozinofilă. La fel și hemoglobina din hematii. Pe secțiuni pot apărea și alte culori, determinate de prezența pigmenților (ex. melanină).Unele structuri nu se pot colora bine cu această compoziție. Membranele bazale ca și fibrele de reticulină trebuie colorate cu sistemul de colorație PAS sau cu amestecuri pe bază de săruri de argint. Structurile hidrofobe tind să rămână transparente.

Rehidratarea în

3 băi de alcool absolut, 5 minute fiecare, urmată de

1 baie de alcool 95% timp de 5 minute

1 baie de alcool 70% timp de 5 minute.

1 baie de alcool 50% timp de 5 minute

(alcoolul 30% nu este neapărat necesar)

Se spală rapid (scufundări succesive 10 sec) în apă distilată 6.2.2. Colorarea

Colorarea cu soluție de hematoxilină timp de 10 minute.

Spălarea în apă curentă, timp de 5 minute.

Diferențierea în soluție de acid-alcool 1% timp de 30 secunde.

Spălarea în apă curentă timp de 1 minut.

Contracolorarea cu soluție de eozină, timp de 2-5 minute.

Post-colorarea

Deshidratarea în soluție de alcool 70%.

Deshidratarea în soluție de alcool 95%,

11.3 băi de alcool absolut. 5 minute fiecare.

Clarificare în 3 băi de xilol. 5 minute fiecare.

Montarea (http://w\vw.youtube.com/watch?v=VH 1 vx8XY 1 ig&feature=related)

Montarea se face cu o picătură de mediu specific, solubil în xilol.

https://ro.scribd.com/doc/200930164/Sectionarea-la-Parafina#

Rezultate

Scopul lucrarii

Material si metode

Material si metode

Au fost folosiți 10 șobolani masculi rasa Wistar. Dupǎ 6 zile de aclimatizare șobolanii au fost cȃntǎriți (masa corporală inițială 335-445 g) și au fost alocați aleatoriu în unul dintre cele 2 loturi (n=5). Șobolanii din fiecare lot au fost cazați ȋntr-o cușcǎ colectivǎ.

Cadmiul (Cd+2) a fost administrat in apei de bǎut, sub formǎ de clorurǎ de cadmiu hemipentahidrat (Chemical Company – Romȃnia, p.a.). Sǎrurile au fost dizolvate ȋn apǎ distilatǎ, soluțiile rezultate fiind incluse ȋn dozatoarele de apǎ cu piston corespunzatoare fiecǎrei cuști. Apa de bǎut din dozatoare a fost schimbatǎ zilnic. Volumul de apǎ rǎmas din ziua precedentǎ a fost mǎsurat cu un cilindru gradat. Prin diferențǎ și prin raportare la intervalul de timp dintre momentul mǎsurǎrii din ziua precedentǎ și momentul mǎsurǎrii din ziua curentǎ a fost calculat volumul de apǎ consumat de șobolanii corespunzȃnd fiecǎrui lot în decurs de 24 de ore. Loturile de studiu au fost: unul martor si altul experimental care aprimit ȋn apa de bǎut Cd (Cd+2 – 150 mg/l). Experimentul s-a desfǎșurat pe parcursul celor 56 de zile, animalele au fost cȃntǎrite saptamanal. Aportul zilnic raportat la kg corp pentru Cd a fost calculat pe baza volumului de apǎ consumat în decurs de 24 de ore de fiecare lot de șobolani, a masei totale a șobolanilor dintr-un lot și a concentrațiilor elementelor de interes din apa de bǎut. Animalele au fost anesteziate cu ketaminǎ intraperitoneal și sacrificate dupǎ 56 de zile.

Pentru anestezie a fost utilizatǎ ketamina. De la fiecare animal a fost recoltat un fragment de ficat. Organele au fost fixate ȋn formol tamponat 10%. Secțiunile obținute dupǎ fixare și prelucrare la parafinǎ au fost colorate cu hematoxilinǎ – eozinǎ, apoi au fost analizate cu un microscop Olympus CX41 (obiective 10X, 20X, 40X) și fotografiate.

Rezultate

Consumul de apǎ a fost semnificativ redus ȋn cazul lotului Cd, comparativ cu lotul martor, la ȋnceputul și la sfarșitul perioadei experimentale.

Ficatul sobolanilor din lotul martor au structura histologica specifica, fara modificari histologice. In imag. se observa spatii portobiliare, cordoane de hepatocite dispuse radiar de la venula centrolobulara spre periferie. Cu obiectiv 40 (fig. )se evidentiaza venula din spatiul portobiliare si cordoanele de hepatocite cu dispozitie radiara spre venula centrolobulara.

Ficat LM col HE x40(a); X400*(b)

In ficatul sobolanilor din lotul experimental s-au observat zone degenerate datorită acțiunii Cd, mai ales în zona venei din spatiul portobiliar și uneori si a venei centrolobuare. Numărul de hepatocite din vecinatatea venei centrolobulare a fost foarte redus datorită Cd, cu toate acestea, sunt si zone foarte dense și întunecate în jurul venei centrolobulare. In aceste zone dense apar hepatocite intens acidofile cu nuclei picnotici, semn al mortii prin apoptoza. Dispunerea liniară a hepatocitelor în zona din jurul venei centrale a degenerat. Mai mult decât atât, în țesutul hepatic s-au format niște cavități în locul țesutului existent care a fost inlocuit cu zone degenerate, de necroza delimitate de mici hemoragii. Aceste date arată că toxicul a avut un impact agresiv asupra tesutului hepatic (Fig.).

Ficat. Intoxicatie cu Cd. Zone acidofile. Col HE x4

Ficat. Intoxicatie cu Cd. Zona de necroza in diferite stadii. Hepatocite cu nuclei picnotici si citoplasma acidofila. Col HE x400

Ficat. Intoxicatie cu Cd. Zona de necroza in diferite stadii. Hepatocite cu nuclei picnotici si citoplasma acidofila. Col HE x400

In spatiul portobiliar, arteriola, venula si canalul biliar sunt delimitate de un tesut conjunctiv, dens, proliferat anormal. In unele spatii portobiliare vasele sanguine apar cu peretii fragmentati si in jurul lor apare edem (fig).

Ficat. Intoxicatie cu Cd. Hepatocite cu nuclei picnotici, citoplasma intens acidofila. Spatiu portobiliar cu tesut conjunctiv proliferat. Col HE 400

Ficat. Intoxicatie cu Cd. Hepatocite cu nuclei picnotici, citoplasma intens acidofila. Spatiu portobiliar cu tesut conjunctiv proliferat. Col HE 400

Cele mai multe dintre hepatocite au apărut comasate formând mase compacte de eozinofilie. Hepatocitele au apărut neregule, aspectul fiind al unei dezorganizări arhitecturale hepatice. Volumul celulelor hepatice este mai mare cu citoplasma deschis colorata, spumoasa plina cu numeroase spații care sunt de fapt vacuole, nucleii frecvent sunt picnotici. Vena centrolobularală este dilatată și au apărut hemoragii masive care se extind la celulele din apropiere. S-a observat fibroză periductală ușoară în jurul canalui biliar. De asemenea, au existat modificări degenerative și necrotice focale.

Ficat. Intoxicatie cu Cd. Hepatocite cu nuclei picnotici, citoplasma intens acidofila in vecinatatea spatiilor portobiliare. Col HE 40

Ficat. Intoxicatie cu Cd. Hepatocite cu nuclei picnotici, citoplasma intens acidofila in vecinatatea spatiilor portobiliare. Col HE 400

Ficat. Intoxicatie cu Cd. Hepatocite cu nuclei picnotici, citoplasma intens acidofila in vecinatatea spatiilor portobiliare. Col HE 400

Ficat. Intoxicatie cu Cd.Hepatocite acidofile cu nuclei picnotici. Col HE 400

Ficat. Intoxicatie cu Cd. Hepatocite

. Col HE 400

Ficat. Intoxicatie cu Cd. Hepatociteacidofile cu nuclei picnotici, o mica zona de necroza. Col HE x200.

Ficat. Intoxicatie cu Cd. Hepatocite cu nuclei picnotici, citoplasma acidofila in jurul unui spatiu portobiliar. Edem in spatiul portobiliar. Col HE x400.

Histologic, in urma examenului microscopic, ficatul a apărut cu structura normală la toate animalele din lotul martor. La probele hepatice din lotul experimental au fost prezente hepatocite aranjate în grupuri cu hemoragii punctiforme, care păreau să fie căptușite de Celulele Kupffer. Hepatocitelor au apărut cu o formă pentagonală și conțineau nuclei mari.

La animalele tratate cu cadmiu, au fost depistate si leziuni severe la nivelul ficatului. Cele mai multe dintre hepatocite au apărut fuzionate împreună formând mase sincitial eozinofilice, hepatocitele au apărut neregulat aranjate luând aspectul dezorganizarii arhitecturii hepatice. Hepatocitele au avut citoplasmă spumoasă datorita numeroaselor vacuole. Nucleii au apărut densi, intens colorati, picnotici. Sistemul central venos a apărut dilatat rezultând o hemoragie masivă cu țesut congestionat care s-a extins la celulele din apropiere. De asemenea, au existat modificări degenerative și necrotice focale, împreună cu infiltrarea celulelor inflamatorii.

Discutii

Efectul hepatotoxic al Cd a fost urmarit in diferite experimente realizate pe cobai, sobolani sau in urma examenului histopatologic la oameni postmortem in zonele expuse la concentratii mari de Cd.

Studii realizate pe loturi care au primit etanol si Cd au evidentiat efectul toxic al Cd. Cadmiul într-o doză de 2,5 mg/ kg a cauzat degenerare vacuolară a hepatocitelor cu necroza focală la 24 de ore după administrare. Etanolul s-a dovedit a provoca congestie ușoară cu necroză focală. Celulele Kupffer au fost mai numeroase decât în ficatul de control. La șobolani co-expuși la cadmiu și etanol, s-au determinat leziuni mai extinse în comparație cu grupurile etanol sau cadmiu. O congestie severă cu un infiltrat mononuclear proeminent poate fi detectată în zona pericentrală, cu degenerare vacuolară și necroza mai pronunțată în acest grup, în comparație cu animalele tratate cu cadmiu.

Studii pe cobai expusi la cadmiu si la antioxidanti au fost realizate in Turcia pentru a evidentia efectul toxic al Cd si protector al unor antioxidanti extrasi din feriga, scortisoara si rozmarin. Astfel administrarea semințelor de ferigă, rozmarin și scorțișoară în combinație cu cadmiu, reliefeaza efectul hepatotoxic al acestora indus experimental la cobai din punct de vedere histologic și biochimic. Au fost utilizați 48 de cobai pentru acest studiu și au fost împărțiși în 8 grupe. Primele 4 grupe au fost grupe de control, al 5-lea grup a fost experimental și la care s-a administrat clorură de cadmiu orală la o doză de 5 mg / kg corp/ zi timp de 28 de zile. La al 6-lea, al 7-lea și 8 grup lea , li s-a asministrat cadmiu concomitent cu extracte apoase de semințe de ferigă, rozmarin și scorțișoară la doze de 150 mg, 220 mg și 200 mg / kg corp / zi. Cobaii au fost sacrificați și s-au prelevat mostre de țesut de la nivelul ficatului. S-au obținut probe de sânge pentru a evalua alanina ser aminotransferaza, aspartataminotransferază, fosfataza alcalină, activitățile glutamiltransferaza y- și serice totale și bilirubina directă. Ca rezultate în urma studiului realizat la animalele tratate cu cadmiu, au existat leziuni structurale severe la nivelul ficatului. Cele mai multe dintre hepatocite au apărut comasate formând mase compacte de eozinofile. Hepatocitele au apărut neregule, aspectul fiind al unei dezorganizări arhitecturale hepatice. Hepatocitele au apărut mari cu lumină și citoplasma spumoasa umplută cu numeroase spații cum ar fi vacuole, nucleii au apărut ca nuclee picnotice. Vena centrală a apărut dilatată și au apărut hemoragii masive care se extind la celulele din apropiere. S-a observat fibroză periductală ușoară în jurul canalui biliar. De asemenea, au existat modificări degenerative și necrotice focale, împreună cu infiltrarea celulelor inflamatorii. Scăderea greutății corporale și s-a observat creșterea greutății hepatice, si o marire în volum a organului. Biochimică, serul alanin aminotransferaza, aspartataminotransferază, fosfataza alcalină și activitățile glutamiltransferaza y-, bilirubinei totale si directe serice au fost crescute. Prin administrarea concomitentă de ferigă, rozmarin și scorțișoară s-au îmbunătățit în mod semnificativ modificările structurale la nivelul ficatului și, de asemenea, toate cele de mai sus (parametrii biochimici menționate) au fost semnificativ mai scăzuși. Se poate concluziona că expunerea la cadmiu a avut efecte adverse asupra ficatului, iar extractele apoase din diferite materiale naturale ca feriga, rozmarinul și scorțișoară au putut atenua aceste efecte. Astfel, populațiile cu risc ridicat la cadmiu trebuie sfătuiți să ia una dintre aceste extracte cu rol antioxidant.

In expunerea animalelor de laborator la Cd este descrisa in literatura vacuolizarea difuza a hepatocitelor și necroza coagulativă a hepatocitelor. . Ficatul de cobai 9 săptămâni după administrarea de clorură de cadmiu prezinta proliferarea celulelor Kupffer difuză între hepatocite asociate cu dilatarea severă a căilor biliare hiperplastice in zona portală pe lângă fibroza periductală și infiltrarea leucocitelor mononucleare inflamatorii.

Concluzii

Modificarile histologice sunt reprezentate de zone de necroza, hepatocite cu nuclei picnotici si citplasma intens acidofila.

Hepatocitele sunt grupate in aglomerari intens acidofile cu nuclei picnotici.

In spatiile portobiliare se pot observa modificari litice ale peretilor vasculari si edem.

Modificari semnificative au fost observate la hepatocitele din vecinatatea venulei din spatiul portobiliar si a venulei centrolobulare.

Administrarea Cd la sobolani per os are effect hepatotoxic.