ЛОКАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕАКЦИИ МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЗОН СЕЛЕЗЕНКИ МЫШЕЙ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ КОСМИЧЕСКОГО ПОЛЕТА Григоренко Д.Е.

ФГБУ Научно исследовательский институт морфологии человека


Номер: 12-2
Год: 2014
Страницы: 150-154
Журнал: Актуальные проблемы гуманитарных и естественных наук

Ключевые слова

селезенка, лимфоциты, невесомость, наземный эксперимент , spleen, lymphocytes, zero-gravity, ground experiment

Просмотр статьи

⛔️ (обновите страницу, если статья не отобразилась)

Аннотация к статье

Изучение особенностей перестройки цитоархитектоники лимфоидных зон в селезенке мышей М57BL/6 при моделировании космического полета выявило различный характер изменений в периартериальных лимфоидных муфтах и в центрах размножения лимфоидных узелков. Установлено, что в периартериальных лимфоидных муфтах селезенки после наземного эксперимента происходят резкие изменения клеточного состава, которые приводят к снижению функциональной активности морфологической зоны созревания Т-клеток, регулирующих клеточный иммунитет в организме. Вместе с тем, в центрах размножения лимфоидных узелков сохраняется высокая функциональная активность В-зоны, что характеризует компенсаторное сохранение гуморального иммунитета в органе в условиях наземного эксперимента.

Текст научной статьи

Введение. Известно, что на борту космического корабля космонавт исполняет свою профессиональную деятельность в весьма необычных условиях, так как на него воздействуют различные внешние факторы, наиболее значимыми из которых являются микрогравитация (невесомость), облучение, а также искусственная среда с заданным химическим составом дыхательной смеси [3,963; 5,335; 7,288]. Неизбежным сопутствующим фактором невесомости является гипокинезия, которая при ограничении двигательной активности приводит к детренированности и астенизации организма [1,14; 5,335]. При этом отмечаются увеличение объема крови в сосудах, застойные явления в органах, уменьшение объема плазмы [3,963; 12,122; 13,35]. Для изучения и предупреждения различного рода изменений функционирования организма в условиях невесомости в настоящее время ведется поиск новых вариантов моделирования космических воздействий [1,14; 4, 68; 6,3]. Для изучения влияния различных факторов, в частности, невесомости на организм млекопитающих на космическом биоспутнике проведен эксперимент «БИОН-М1», целью которого было исследование физиологического состояния у мышей С57 BL/6 [1,14]. При этом известно, что все изменения, происходящие в организме человека и животных при гипокинезии, непосредственно связаны с состоянием иммунокомпетентной лимфоидной ткани [2,238; 9,23]. Однако исследования органов иммунной системы на морфологическом уровне практически не проводились, тогда как известно, что состояние лимфоидной (иммунной) ткани является показателем не только местного гуморального иммунитета, но и иммунологической активности организма в целом [8, 184; 10,63]. Исходя из этого, целью нашего исследования явилось изучение особенностей перестройки клеточного состава морфофункциональных зон в селезенке у мышей C57 BL/6 при 30-суточном моделировании условий космического полета. Материал и методы. В качестве объекта исследований были выбраны мыши самцы линии С57/bl6 в возрасте 19-20 недель. Контрольная группа животных к наземному эксперименту содержалась в виварии (6 особей), где условия содержания и микроклимата не отличались от показателей в наземном эксперименте [1]. В группе наземного эксперимента (8 мышей) в течение 30 сут воспроизводились условия среды обитания аналогичные на биоспутнике, где в климатической камере ("БИОС-МЛЖ») температура, влажность и газовый состав атмосферы соответствовали условиям в полете биоспутника [1]. Животные контрольной группы получали стандартный гранулированный комбикорм и воду в свободном доступе, тогда как мыши в наземном эксперименте получали пастообразный корм, изготовленный из стандартного комбикорма, воды и казеина, в котором содержание воды составляло 76-78% [1]. После окончания экспериментов животные были забиты методом цервикальной дислокации. Эксперименты выполнялись в соответствии с Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (Страсбург, 18 марта 1986). Селезенку фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, заливали в парафин. Гистологические срезы, толщиной 4-5 мкм, окрашивали азур2-эозином, гематоксилином-эозином. Для подсчета клеток использовали 25-узловую морфометрическую сетку, вмонтированную в окуляр (10х) микроскопа (микроскоп Leica, объектив - х100). Анализ абсолютного и относительного (в %) числа клеток в структурных зонах органов проводили на единице площади гистологического среза (880 мкм2). Статистическая обработка результатов проведена по программе «Statistika 6.0» и Excel. Значимыми считали различия при р≤0,05. Результаты исследования. Селезенка - периферический орган иммунной системы, располагающийся по пути протекающей крови, которая ответственна за формирование иммунного ответа в организме [8,184]. Селезенка является своеобразным фильтром, где утилизируются и происходит очистка от чужеродных, поврежденных и отработанных клеток протекающей крови [2,238]. Иммунный аппарат селезенки представлен лимфоидными узелками и периартериальными лимфоидными муфтами (ПАЛМ). В селезенке центры размножения лимфоидных узелков являются морфологической зоной созревания В-лимфоцитов и характеризуют состояние гуморального иммунитета [9,23; 11,236]. Периартериальные лимфоидные муфты (ПАЛМ) - представляют собой морфологическую зону созревания и накопления Т-лимфоцитов, определяющих состояние клеточного иммунитета в селезенке мышей [7,288; 8,184]. В селезенке контрольной группы мышей лимфоидные образования представлены, в основном, лимфоидными узелками без центра размножения, тогда как лимфоидные узелки с центрами размножения немногочисленны. В этих лимфоидных узелках центры размножения небольшие, слабо выражены. По данным статистического анализа плотность распределения клеток в центрах размножения лимфоидных узелков составляет 62,0 клеток на единице площади гистологического среза (880 мкм ² ), большую часть которых составляют средние лимфоциты. Малодифференцированные клетки, составляющие 14,51%, в основном, представлены большими лимфоцитами (12,43%), а также бластами (2,18%). В центрах размножения узелков выявлены клетки с картинами митозов (0,27%), а также присутствуют антителпродуцирующие плазматические клетки -плазмоциты (0,36%) и вдвое больше -плазмобластов (0,68). На долю малых лимфоцитов приходится 7,33%. Помимо клеток лимфоидного ряда в центрах размножения лимфоидных узелков контрольной группы мышей выявлено значительное содержание клеток в состоянии деструкции (20,31%) и макрофаги (11,82%). В периартериальных лимфоидных муфтах (ПАЛМ) селезенки контрольной группы мышей плотность распределения лимфоидных клеток составляет 80,0 клеток на стандартной площади среза. Более половины всех клеток составляют лимфоциты - 55,52%, из которых 39,80% приходится на малые лимфоциты и 15,72% - средние лимфоциты. Среди клеток лимфоидного ряда в ПАЛМ контрольной группы мышей присутствуют малодифференцированные клетки - бласты (0,25%) и большие лимфоциты (4,96%). Выявлены также клетки с картинами митозов (0,81%). Из общего содержания плазматических клеток преобладают зрелые плазматические клетки (плазмоциты) -2,69% и несколько меньше выявлено плазмобластов -1,82%. В ПАЛМ клетки в состоянии деструкции составляют 9,41% и в 3,0 раза меньше присутствует макрофагов (3,28%). Сравнение перестройки клеточного состава селезенки мышей после наземного эксперимента, по сравнению с контролем, выявило, что в центрах размножения лимфоидных узелков в селезенке плотность распределения лимфоидных клеток увеличивается на 10,67 клеток или в 1,2 раза (до 72,67 клеток). По сравнению с контролем (рис.1), после наземного эксперимента в центрах размножения узелков достоверно увеличивается содержание средних и малых лимфоцитов (в 1,2 и в 1,7 раза, соответственно). Отмечено увеличение числа клеток с картинами митозов (от 0,27% до 0,50%), зрелых и незрелых плазматических клеток (плазмобластов - в 1,7 раза и плазмоцитов - в 2,4 раза). После наземного эксперимента, по сравнению с контролем, в центрах размножения лимфоидных узелков выявлено уменьшение числа больших лимфоцитов (в 1,2 раза), деструктивно измененных клеток и макрофагов (в 1,2 раза и в 2,4 раза, соответственно, рис.1). При этом после наземного эксперимента в центрах размножения лимфоидных узелков содержание бластов и стромальных ретикулярных клеток достоверно не отличается от показателей контрольной группы мышей. В ПАЛМ селезенки мышей, по сравнению с контролем, плотность распределения клеток на стандартной площади среза (в 880 мкм/2), как и в центрах размножения узелков, также увеличивается (на 9,3 клеток). После наземного эксперимента, в отличие от контроля, в ПАЛМ не выявлены бласты и клетки с картинами митозов (рис.2). Содержание больших лимфоцитов и плазматических клеток, особенно плазмоцитов, резко уменьшается (в 1,9 и 4,8 раза, соответственно, рис.2). На фоне усиления деструкции клеток, от 9,41% в контроле до 16,31% в наземном эксперименте, снижается число макрофагов (в 1,7 раза) и появляются нейтрофилы (0,77%). При этом в ПАЛМ содержание малых лимфоцитов увеличивается с 39,80% контроле до 49,19% после наземного эксперимента. Заключение. Таким образом, анализ перестройки клеточного состава селезенки мышей показал, что в наземном эксперименте, по сравнению с контролем, в ПАЛМ происходят более выраженные изменения, по сравнению с центрами размножения лимфоидных узелков. В ПАЛМ селезенки после наземного эксперимента выявлено резкое подавление лимфоцитопоэза (исчезают клетки с картинами митозов и бласты) [11,236]. Отмечается снижение плазматической реакции (в 3,3 раза) и, особенно, антителпродуцирующих плазматических клеток (плазмоцитов) в 4,9 раза. Снижение активности созревания плазматических клеток из лимфоцитов приводит, видимо, к увеличению числа малых лимфоцитов в ПАЛМ на 9,39%. В равной степени (в 1,7 раза) происходит усиление деструкции клеток и снижается утилизирующая функция, в связи с уменьшением числа макрофагов [2,238]. В отличие от контроля, после наземного эксперимента по периферии ПАЛМ появляются зрелые и незрелые формы нейтрофилов (0,77%), что свидетельствует о развитии аллергической и воспалительных реакций в организме [13,35]. В центрах размножения лимфоидных узелков селезенки у мышей после наземного эксперимента сохраняется активная бласттрансформация клеток (содержание бластов остается на уровне контрольной группы). Отмечается также усиление лимфоцитопоэза, которое подтверждается увеличением числа митотически делящихся клеток при наличии бластов и больших лимфоцитов, что характеризует сохранение высокой функциональной активности центров размножения лимфоидных узелков после наземного эксперимента, моделирующего условия космического полета [2,238; 11,236]. Итак, в результате наземного эксперимента выявлены значительные локальные особенности в реакции морфофункциональных зон селезенки мышей. Выявленное резкое нарушение в соотношении клеточного состава в периартериальных лимфоидных муфтах селезенки мышей после эксперимента способно приводить к развитию иммунодефицитного состояния в организме, тогда как изменения цитоархитектоники в центрах размножения лимфоидных узелков направлены на развитие компенсаторных процессов в органе [2,238;10,63].

Научные конференции

 

(c) Архив публикаций научного журнала. Полное или частичное копирование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации, а также с указанием прямой активной ссылки на источник.