Активация каспаза-индуцированного апоптоза и реакция тучных клеток околоушной слюнной железы после однократного перорального введения оксидов обедненного урана

Обедненный уран обладает высокой кумулятивной способностью и, попадая в организм человека, оказывает радиологические и химико-токсичные эффекты. Цель исследования - иммуногистохимическими методами оценить активность каспазы-3 и -9, а также реакцию тучных клеток стромы околоушной слюнной железы спустя 1, 3 и 6 месяцев после однократного перорального приема водного раствора оксидов обедненного урана. Материал и методы. Эксперимент проведен на 180 белых беспородных крысах-самцах, ранжированных на 6 групп: 3 экспериментальные и 3 контрольные. Животные экспериментальных групп получали однократную пероральную дозу обедненного урана (0,01 мг/100 г массы тела). Исследование околоушных желез контрольных и экспериментальных групп проводили спустя 1, 3 и 6 месяцев. Органы фиксировали в 10% нейтральном формалине, проводили гистологическое окрашивание (гематоксилином и эозином), иммуногистохимическое выявление каспаз-3 и -9, а также идентификацию тучных клеток (триптаза⁺, хлорацетилэстераза⁺ [ХАЭ]). Результаты. Через 1 месяц после введения обедненного урана выявлены изменения паренхиматозного компонента в виде вакуолизации, белковой дистрофии ацинарных клеток на фоне воспалительной реакции стромы (отека, полнокровия сосудов). Иммуногистохимический анализ выявил значительное увеличение активности каспазы-9 в паренхиме, тогда как экспрессия каспазы-3 достоверно увеличивалась лишь к 3-му месяцу. К 6-му месяцу каспаза-индуцированный апоптоз в паренхиме снижался, но сохранялся в клетках выводных протоков. Тучные клетки демонстрировали пик активности через 1 месяц (увеличение количества триптаза⁺ и ХАЭ⁺ клеток), с последующим снижением их функциональной активности к 6-му месяцу. Заключение. Пероральное поступление оксидов обедненного урана вызывает двухфазный ответ околоушной железы. В раннюю фазу (1 месяц) происходит острое повреждение с активацией митохондриального пути апоптоза (каспаза-9) и дегрануляцией тучных клеток. В позднюю фазу (3-6 месяцев) наблюдается переход к хроническому воспалению с преобладанием каспазы-3-зависимого апоптоза в протоках. Полученные данные расширяют понимание механизмов токсичности обедненного урана, подчеркивая роль стромально-паренхиматозных взаимодействий в длительном повреждении слюнных желез.

Depleted uranium has high cumulative capacity and, upon entering the human body, exerts radiological and chemotoxic effects. The aim of the study was to immunohistochemically evaluate the activity of caspase-3 and -9, as well as the response of stromal mast cells in the parotid salivary gland at 1, 3, and 6 months after a single oral administration of an aqueous solution of depleted uranium oxides. Material and methods. The experiment was conducted on 180 outbred male white rats divided into 6 groups (3 experimental and 3 control). Animals in the experimental groups received a single oral dose of depleted uranium (0.01 mg/100 g body weight). The parotid glands of control and experimental groups were examined after 1, 3, and 6 months. Organs were fixed in 10% neutral formalin, followed by histological staining (hematoxylin-eosin), immunohistochemical detection of caspases-3 and -9, and identification of mast cells (tryptase⁺, ChAE⁺). Results. At 1 month after depleted uranium administration, ultrastructural changes in acinar cells (vacuolization, protein dystrophy) and stromal inflammatory reactions (edema, vascular congestion) were observed. Immunohistochemical analysis revealed a significant increase in caspase-9 activity in the parenchyma, while caspase-3 expression increased significantly only by the 3^rd month. By the 6^th month, caspase-induced apoptosis in the parenchyma decreased but persisted in ductal cells. Mast cells showed peak activity at 1 month (increased tryptase⁺ and ChAE⁺ cells), followed by a decline in functional activity by the 6^th month. Conclusion. Oral intake of depleted uranium oxides induces a biphasic response in the parotid gland: an early phase (1 month) involves acute damage with activation of the mitochondrial apoptosis pathway (caspase-9) and mast cell degranulation, while a late phase (3-6 months) transitions to chronic inflammation with predominant caspase-3-dependent apoptosis in the ducts. These findings enhance the understanding of depleted uranium toxicity mechanisms, highlighting the role of stromal-parenchymal interactions in long-term salivary gland damage. Keywords: depleted uranium; parotid salivary gland; mast cells; apoptosis; caspases