THE RECONSTRUCTION OF THE RAT TONGUE HEMOCIRCULATING VESSEL BED UNDER THE DYNAMICS OF EXPERIMENTAL DIABETES MELLITUS

Sultan R. Y., Pokotylo P. B., Hnidyk Y. V., Mota O. M., Halyuk U. M.

MORPHOLOGY

Scentific article

The overall aim of the investigation is to study the reconstruction of the hemomicrocirculating vessel bed of the white rat tongue throughout different stages of experimental diabetes mellitus. Thus the present study has investigated the rat tongue on the 2nd, 4th, 6th and 8th weeks of experimental streptozotocin-induced diabetes. Male white pubertal rats of 130-150 g in weight were used in the experiments and divided into 5 exercise groups. All the experiments were approved by the University Animal Care and Use Bioethical Committee (Protocol #1/2009). During the investigation, the anatomical, injectional, morphometric and biochemical methods were used. A morphometrical analysis of the white rat hemomicrocirculating vessel bed throughout different periods of streptozotocin-induced diabetes was carried out. It was established that numerous dorsal arterial branches run from the deep lingual artery. Those dorsal branches are divided into vascular networks of the mucous membrane of the proper lamina. The morphometrical parameters of the hemomicrocirculating vessel bed of the white rat tongue are the following: the diameter of arteriolas equal – 25.50±0,10 µm; of capillaries – 5.10±0.06 µm; and of venulas – 38.5±0.11 µm. The arteriolar-venular coefficient equals 0.670±0.003; the density of exchange vessels are as follows: for arteriolas – 0.080±0.001; for capillaries – 0.150±0.001, and for venulas – 0.035±0.001. The vascular sinuousity coefficient equals 0.960±0.002. The investigation of the morphological changes started after two weeks of streptozotocin-induced diabetes. The first changes in the hemomicrocirculating vessel bed were marked, especially the enlargement of the deep lingual artery lumen and dorsal branches of the tongue. The lumen of arteriolas was irregular in shape, whereas the lumen of venulas was partly constricted. The mucous membrane capillary networks of the lingual dorsum was preserved. After four weeks of streptozotocin-induced diabetes, most arteriolas and capillaries were spasmodic. The great vessels of the tongue were constricted (i.e. the deep artery of the tongue and its dorsal branches). The capillaries of the tongue were constricted and lost their lace-like patterns. At the end of the sixth week of experimental streptozotocin-induced diabetes, the destructive changes in the hemomicrocirculating vessel bed were marked with simultaneous compensatory changes. The arteria-arterial, arteriola-arteriola and arteriola-venula anastomoses joined the process. All the morphometrical parameters of the hemomicrocirculating vessel bed of the white rat tongue changed after the sixth week of the experimental diabetes mellitus. Our data show that after the eighth week of streptozotocin-induced diabetes the following deep changes in the hemomicrocirculating vessel bed of the rat tongue were observed: the enlargement of every vascular component, the destruction of capillary components and the thickening and sclerosis of vascular walls. The capillary networks were destroyed. These processes were combined with the enlargement of arteriolar-venular anastomoses. The blood directly ran to the dilated venular component. Big vessels were enlarged in the region of the tongue root. The following deep structural changes in the hemomicrocirculating vessel bed of the rat tongue have been established: diameters of vessels increased (arteriolas – to 28.60±0.11 µm; precapillary arteriolas – to 13.30±0,09 µm; capillaries to – 5.9±0.07 µm; postcapillary venulas to – 14.20±0.09 µm; venulas to – 45.30±0.15 µm). The arteriolar-venular coefficient decreased to 0.631±0.003; the density of the exchange vessels, such as arteriolas and capillaries, decreased to 0.060±0.007 and 0.10±0.01; venulas increased to – 0.025±0.001. The vascular sinuousity coefficient decreased to 0.575±0.008. Having analyzed of the morphometric parameters, we are able to confirm that the pathological process after eight weeks of streptozotocin-induced diabetes becomes irreversible. The dilated vessels (arteriolas) and sclerosal and thickened walls of the hemomicrocirculating vessel bed do not provide adequate blood the tongue.

hemomicrocirculating vessel bed, white rat tongue, diabetes mellitus

• 1. Банченко Г.Б. Язык – «зеркало» организма: клиническое руководство для врачей / Г.Б. Банченко. – М., 2000. – 407 с.
• 2. Великий Н.Н. Корригующий эффект никотинамида на процессы гликозилирования гемоглобина при стрептозотоциновом диабете у крыс / Н.Н. Великий, В.А. Бурда, И.Г. Обросова [и др.] // Вопросы медицинской химии. — 1995. — Т. 41, № 1. — С. 36-38.
• 3. Галюк У.М. Морфометрична характеристика міокарда шлуночків щура / У.М. Галюк, Ю.Я. Кривко, О.М. Мота [та ін.] // Актуальні проблеми функціональної морфології та інтегративної антропології: матеріали науково-практичних конференцій. – Вінниця, 2009. – С. 65.
• 4. Дац Р.І. Кровоносне русло зорового нерва щура в нормі та за умов експериментального цукрового діабету / Р.І. Дац // Вісник морфології. – 2011. – № 3, Т. 17. – С. 482-485.
• 5. Джалілова Е.А. Серце: гістологічна будова та гемомікроциркуляторне русло щура в нормі та ранніх етапах стрептозотоцин індукованого цукрового діабету / Е.А. Джалілова, Ю.Я. Кривко // Український морфологічний альманах. – 2012. – Т. 10, № 2. – С. 35-39.
• 6. Ефимов А.С. Тридцатилетний опыт изучения сахарного диабета / А.С. Ефимов // Ендокринологія. – 1996. – Т. 1,№ 1. – С.64-71.
• 7. Кіхтяк О.П. Можливості відтворення цукрового діабету в експерименті / О.П. Кіхтяк, Н.В. Скрипник // Експериментальна та клінічна фізіологія та біохімія. – 2004. – № 2. – С.118-120.
• 8. Кирик Х.А. Морфометричний аналіз гемокапілярної ланки судинної оболонки очного яблука в нормі та при цукровому діабеті (експериментальне дослідження) / Х.А. Кирик // Український медичний альманах. – 2013. – Т. 16, № 2. – С. 38-39.
• 9. Кирик Х.А. Порівняльна морфометрія ангіоархітектоніки судинної оболонки очного яблука щура в нормі та при експериментальному цукровому діабеті / Х.А. Кирик // Вісник наукових досліджень. – 2013. – № 3 (72). – С. 97-99.
• 10. Матешук-Вацеба Л.Р. Ангіопатія та нейропатія зорового нерва при цукровому діабеті / Л.Р. Матешук-Вацеба, Р.І. Дац // Лікарський збірник. – 2012. – Т. 20.– С. 95-98.
• 11. Покотило П.Б. Гістологічне дослідження нирки щура на ранніх термінах перебігу експериментального цукрового діабету / П.Б. Покотило, М.В. Логаш // Судово-медична експертиза. – 2014. – № 1. – С.23-25.
• 12. Покотило П.Б. Ангіоархітектоніка нирки щура в нормі та при експериментальному цукровому діабеті (огляд літератури) / П.Б. Покотило // Вісник проблем біології і медицини. – 2012. – Вип. 4, Т. 1 (96). – С. 25-31.
• 13. Романенко И.Г. Содержание лизоцима в слюне у больных хейлитом, протекающим на фоне сахарного диабета / И.Г. Романенко // Вісник стоматології. – 1998. – № 2. – С. 35-37.
• 14. Согуйко Ю.Р. Ультраструктурные особенности печени крысы в норме и при экспериментальном сахарном диабете на поздних этапах протекания / Ю.Р. Согуйко, Ю.Я. Кривко, Е.Н. Крикун [и др.] // Научные известия Белгородского медицинского университета. – 2013. – № 4. – С. 147-150.
• 15. Согуйко Ю.Р. Основні молекулярні механізми розвитку діабетичних ускладнень / Ю.Р. Согуйко, М.В. Логаш, Р.Р. Согуйко [та ін.] // Світ медицини та біології. – 2015. – № 2 (49). – С. 214-217.
• 16. Султан Р.Я. Порівняльна морфологія язика людини і щура / Р.Я. Султан // Вісник морфології. – 2006. – Т. 12, № 1. – С.14-15.
• 17. Alvin C. Powers. Diabetes Mellitus / C. Alvin, A.C. Fanci, E. Braunwald, D.L. Kasper McGraw. – Hill Book Company, 2008. – P. 2275-2304.
• 18. Farman A.G. Atrophic lesions of the tounge: A prevalence study among 175 diabetic patients / A.G. Farman // J. Oral Pathology. – 1976. – V. 5. – P. 255-264.
• 19. Kryvko Yu.Ya. Ultrastructural haemomicrocircular channel links of the rat testicle in streptozotocin-induced diabetes / Ya.Ya. Kryvko, L.R. Mateshuk-Vatseba, I. Savka // J. of Pre-Clinical and Clinical Research. – 2014. – V. 8 (2). – P. 86-89.
• 20. Ngairangbam S. Oral changes in Diabetes – a review / S. Ngairangbam // IOSR J. Dent. and Med. Sci. – 2014. – V. 13 (1). – P.36-39.
• 21. Okamura M. Effects of streptozotocin-induced diabetes in neonatal rats with naturally occurring gingivitis / M. Okamura, M. Shinohara // J. Osaka Dent. Univ. – 2003. – V. 37, № 1. – P. 13-19.
• 22. Shinohara M. Leukocyte function of streptozotocin-induced diabetes in naturally occurring gingivitis rat / M. Shinohara, K. Ohura // Scand. J. Lab. Anim. Sci. – 1996. – V. 23. – P.375-378.
• 23. Vijayabala G.S. Mucomycosis in a diabetic ketoacidosis pacient / G.S. Vijayabala, R.G. Annigeri, R. Sudarshan // Asian Pac. J. Trop. Biomed. – 2013. – V. 3(10). – P.830-833.
• 24. Wallis R. Type I diabetes in the BB rat: a polygenic disease / R. Wallis, K. Wang, L. Marandi [et al.] // Diabetes. – 2009. –V. 8. – P. 1201-1215.
• 25. Wassef M.K. Recipes for creating animal models of diabetic cardiovascular disease / M.K. Vassef, W. Hsueh, E.D. Abel // Circulatory research. – 2007. – V. 100. – P. 1415-1427.

«Bulletin of problems biology and medicine» Issue 1 part 2 (127), 2016 year, 195-199 pages, index UDK 611.313:611.16]+[616.379 – 008.64 – 092.4/.9 – 02:[616.313:616.16]