Modifications of adrenal gland ultrastructure in streptozotocin-induced diabetic model rats / Modificaciones de la ultraestructura de la glándula suprarrenal en ratas modelo diabéticas inducidas por estreptozotocina

ABSTRACT

SUMMARY: The adrenal gland has been associated with the development of classical symptoms in diabetes mellitus (DM), including intensive polyuria and hyperglycemia. During DM, there are hormonal changes in the adrenal gland. Ultrastructural changes of adrenocortical and adrenal medulla cells and their effects on adrenocorticomedullary interaction have not been fully investigated. This study evaluated adrenocortical and adrenal medullary cells and adrenocorticomedullary interactions at ultrastructural levels in a streptozotocin-induced DM model, using transmission electron microscopy. Fifteen male, Sprague-Dawley rats were divided into diabetic model (n = 10) and control (n = 5) groups. Rats were sacrificed at four weeks after induction. The nuclei of some diabetic cortical cells were found to be irregularly shaped. In the cytoplasm, increased numbers of mitochondria and dilated smooth endoplasmic reticulum were observed. However, lipid droplets decreased in the DM model animals. The filopodia of diabetic cortical cells extended to contact the fenestrated capillary and other cortical cells and losses of gap junctions were also observed. Alterations of diabetic chromaffin cells resulted in similar appearances, consisting of irregularly shaped nuclei, swollen mitochondria, distended rough endoplasmic reticulum, and disrupted chromaffin vesicles. Examining adrenocorticomedullary interactions showed that the diabetic cortical chromaffin cells resembled those in the medulla. In the DM model group, collagen fibril depositions were observed between adrenal cells, especially near cell interactions. The filopodia of diabetic cortical cells were larger than those observed for diabetic adrenocorticomedullary interactions and adrenal cortex. These adrenal gland ultrastructural modifications represent contributions to the basic knowledge necessary for investigations of adrenal gland impairment during the early diagnosis of DM patients.

RESUMEN

RESUMEN: La glándula suprarrenal se ha asociado con el desarrollo de síntomas clásicos en la diabetes mellitus (DM), que incluyen poliuria intensiva e hiperglucemia. Durante la DM, hay cambios hormonales en la glándula suprarrenal. Los cambios ultraestructurales de las células adrenocorticales y de la médula suprarrenal y sus efectos sobre la interacción adrenocorticomedular no se han investigado completamente. Este estudio evaluó las células adrenocorticales y de la médula suprarrenal y las interacciones adrenocorticomedulares a niveles ultraestructurales en un modelo de DM inducida por estreptozotocina, utilizando microscopía elec- trónica de transmisión. Se dividieron quince ratas macho Sprague- Dawley en grupos de modelo diabético (n = 10) y de control (n = 5). Las ratas se sacrificaron cuatro semanas después de la inducción. Se encontró que los núcleos de algunas células corticales diabéticas tenían una forma irregular. En el citoplasma, se observó un mayor número de mitocondrias y retículo endoplásmico liso dilatado. Sin embargo, las gotitas de lípidos disminuyeron en los animales modelo DM. Los filopodios de las células corticales diabéticas se extendieron para entrar en contacto con el capilar fenestrado y otras células corticales y también se observaron pérdidas de uniones gap. Las alteraciones de las células cromafines diabéticas dieron como resultado apariencias similares, que consistían en núcleos de forma irregular, mitocondrias inflamadas, retículo endoplásmico rugoso distendido y vesículas cromafines rotas. El examen de las interacciones adrenocorticomedulares mostró que las células cromafines corticales diabéticos se parecían a las de la médula. En el grupo del modelo de DM, se observaron depósitos de fibrillas de colágeno entre las células suprarrenales, especialmente cerca de las interacciones celulares. Los filopodios de las células corticales diabéticas eran más grandes que los observados para las interacciones adrenocorticomedulares diabéticas y la corteza suprarrenal. Estas modificaciones ultraestructurales de la glándula suprarrenal contribuyen al conocimiento básico para las investigaciones referente al deterioro de la glándula en el diagnóstico temprano de pacientes con DM.