Морфофункциональные особенности становления клеточного иммунитета потомства самок крыс с экспериментальным поражением печени

БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ

УДК 616.36-092.9-097-091.8 ББК 28.91

Бирюкова Татьяна Игоревна

аспирант г. Челябинск Biryukova Tatyana Igorevna

Post- graduate Chelyabinsk

Морфофункциональные особенности становления клеточного иммунитета

потомства самок крыс с экспериментальным поражением печени Morphofunctional Features of Female Rats Posterity’s Cell Immune Formation with Experimental Liver Destruction

В статье представлены результаты исследования морфофункционального состояния тимуса как центральным органа клеточного звена иммунитета. Было выявлено нарушение становления клеточного иммунитета в раннем постна-тальном периоде у потомства самок крыс с экспериментальным поражением печени различного генеза.

The article presents the investigation results of thymus morphofunctional condition as a central organ of the cell immune system. The disturbance of cell immune formation of female rats posterity with experimental liver destruction of different genesis in early postnatal development was revealed.

Ключевые слова: гепатит, клеточный иммунитет, тимус, пролиферация, апоптоз.

Key words: hepatitis, cell immune system, thymus, proliferation, apoptosis.

Одной из наиболее актуальных проблем современной медицины в настоящее время является воспроизводство здорового потомства, которое во многом определяется состоянием материнского организма. Многие клинические наблюдения свидетельствуют о высокой распространенности экстрагенитальной патологии у женщин фертильного возраста, среди которых особенно выделяются болезни гепатобилиарной системы (хронические гепатиты, циррозы печени, холецистит, желчнокаменная болезнь и др.), которые являются одной из причин перинатальной патологии. Ряд исследователей показали, что дети матерей с хронической патологией печени предрасположены к различным заболеваниям, отстают в физическом и психическом развитии [6]. Не вызывает сомнения, что одной из возможных причин этих отклонений является нарушение иммунологической реактивности организма, которая определяется состоянием иммунной системы организма, в том числе характером клеточного иммунного ответа [4].

В связи с этим целью данного исследования явилось изучение морфофункциональных особенностей становления клеточного иммунитета потомства самок крыс с экспериментальным поражением гепатобилиарной системы различного генеза.

Материалы и методы исследования.

В эксперименте были использованы лабораторные крысы (самки) породы «Вистар». Всего было использовано 229 животных. Исходя из задач исследования, все экспериментальные животные были разбиты на 3 группы. В первую группу были выделены животные от интактных родителей (контрольная группа животных). Во вторую группу вошли животные от матерей с D(+)-галактозаминовым поражением печени (опытная группа 1). В третью группу вошли животные от матерей, сенсибилизированных культурой E. соН (опытная группа 2). Работа с экспериментальными животными проводились в полном соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ №755 от 12.08.1977 г. МЗ СССР). Моделирование D(+) -галактозаминового поражения печени осуществляли путем однократного внут-рибрюшинного введения взрослым половозрелым самкам гепатотропного яда D(+) - галактозамина гидрохлорида (“Sigma - G0500”, США) по общепринятой методике [3]. По совокупности морфологических и биохимических критериев данная модель поражения печени соответствует острому вирусному гепатиту В человека [1]. Моделирование экспериментального гепатита с использованием фильтрата культуры E. Coli по методике [2]. По совокупности биохимических и морфологических изменений данная модель поражения печени с использованием культуры E. соН соответствует вирусному гепатиту А человека [2].

На окрашенных гистологических срезах тимуса подсчитывали абсолютную площадь коркового и мозгового вещества тимуса, суммарное число тимо-цитов с учетом их субпопуляционного состава в единице площади (клеточная плотность), а также средний диаметр клеток в функциональных зонах тимуса.

Апоптотическую активность лимфоцитов тимуса оценивали с использованием моноклональных антител р53 (BioVision). Подсчитывали индекс индекс

р53 как отношение числа окрашенных ядер к общему числу ядер в единице площади. Пролиферативную активность лимфоцитов тимуса оценивали с использованием моноклональных антител К - 67 (Басо) по общепринятой методике. Подсчитывали индекс К1-67 тимоцитов в субкапсулярной зоне, корковом и мозговом веществе тимуса. Индукцию гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) проводили по методу [5]. Статистический анализ полученных данных проводили с использованием программного обеспечения; ЗРББ 13.0. При сравнительном анализе данных использовали непараметрический критерий Манна - Уитни.

Результаты и их обсуждение

При анализе абсолютной массы тимуса было установлено, что у потомства самок крыс с поражением гепатобилиарной системы масса тимуса достоверно снижена на начальных сроках постнатального онтогенеза и увеличена в период становления половой зрелости (рис.1).

А В

возраст, сутки возраст, сутки

Рис. 1. Масса тимуса экспериментальных животных

Это подтверждается изменением весового индекса органа и указывает на нарушение эмбрионального развития органа как следствие стрессорных воздействий, оказываемых на плод в связи с патологией печени матери.

У потомства самок крыс с хроническим экспериментальным поражением гепатобилиарной системы имеет место изменение площадей коркового и мозгового вещества тимуса в сторону снижения абсолютной и относительной площади коркового вещества и увеличения площади мозгового вещества тимуса

(рис. 2). Особенно четко это проявляется в изменении коэффициента, отражающего отношение площадей коркового и мозгового вещества, а также в снижении объемной площади коркового вещества тимуса и увеличении объемной площади мозгового вещества. У потомства экспериментальных животных данный коэффициент достоверно снижен по сравнению с контролем на всех сроках исследования.

При подсчете содержания клеток как в единице площади в различных функциональных зонах органа, так и в установленном объеме, с использованием камеры Горяева было выявлено, что у потомства самок крыс с хроническим экспериментальным поражением печени отмечается достоверно снижение количества тимоцитов в единице площади функциональных зон тимуса на всех сроках постнатального онтогенеза.

А В

возраст, сутки возраст, сутки

Рис. 2. Абсолютная площадь коркового (А) и мозгового (В) вещества тимуса экспериментальных животных

Анализ субпопуляционного состава тимоцитов показал, что у потомства самок крыс с экспериментальной патологией гепатобилиарной системы наблюдается увеличение количества больших (незрелых) тимоцитов и уменьшение числа малых тимоцитов в единице площади на всех сроках постнатального онтогенеза во всех функциональных зонах тимуса. Количество средних тимоци-тов в субкапсулярной зоне тимуса на начальных периодах онтогенеза превышает контрольные значения, а затем снижается, как и в других функциональных зонах органа.

Вместе с изменением субпопуляционного состава тимоцитов в различных функциональных зонах изменяется и средний диаметр клеток. Установлено, что у потомства самок крыс с экспериментальным хроническим поражением гепа-тобилиарной системы происходит увеличение среднего диаметра тимоцитов во всех функциональных зонах тимуса на всех сроках постнатального онтогенеза. К этому привело описанное выше увеличение в органе числа крупных, функционально незрелых тимоцитов, и снижение числа зрелых тимоцитов с малым диаметром клеток.

Иммуногистохимическим методом с использованием моноклональных антител мы оценивали пролиферативную активность тимоцитов. Нами было выявлено, что наибольшее количество К1-67 положительных клеток содержится как в субкапсулярной зоне, так и в корковом веществе тимуса экспериментальных животных, в то время как в мозговом веществе их число значительно ниже.

Также, было отмечено, что у потомства самок крыс с экспериментальным поражением гепатобилиарной системы число активно пролиферирующих тимоцитов в единице площади превышает контрольные значения во всех функциональных зонах тимуса и на всех исследуемых сроках постнатального онтогенеза. При этом необходимо отметить и тот факт, что с возрастом у животных опытных групп происходит увеличение числа пролиферирующих тимоцитов, в то время как в группе интактных животных данный показатель снижается (рис. 3).

А В

Рис. 3. Индекс Кь67 в корковом (А) и мозговом веществе (В) тимуса экспериментальных животных

80

80

60

60

40

40

20

0

возраст,сутки опытная группа 1

I Опытная группа 2

При оценке апоптотической активности тимоцитов было выявлено, что у потомства самок крыс обеих экспериментальных групп число р53 положительных клеток как в корковом, так и в мозговом веществе тимуса достоверно превышает контрольные значения на всех исследуемых сроках. Однако, интересен тот факт, что в группе контрольных животных интенсивность апоптотических процессов с возрастом увеличивается, в то время как у подопытных животных наблюдается обратная динамика и с возрастом число р53 позитивных клеток снижается.

Одним из критериев интенсивности клеточного иммунного ответа является реакция гиперчувствительности замедленного типа (ГЗТ) [5]. Нами было установлено, что у подопытных животных интенсивность кожной реакции на стандартный антиген (эритроциты барана) достоверно снижена по сравнению с контрольными животными в период новорожденности, а на последующих этапах постнатального онтогенеза превышает контрольные значения.

Выводы:

На основании полученных результатов можно сделать заключение о том, что патология гепатобилиарной системы матери в условиях эксперимента сопровождается замедлением формирования иммунологических реакций клеточного типа в раннем постнатальном периоде плода, о чем свидетельствует снижение весового индекса, инверсия площадей коркового и мозгового вещества, делимфатизация со снижением числа ядросодержащих клеток во всех функциональных зонах тимусной дольки, а также уменьшение числа зрелых лимфоцитов во всех функциональных зонах тимуса

При этом, на последующих этапах онтогенеза наблюдается напряжение клеточного иммунитета потомства, проявляющееся в интенсификации реакции пролиферации и апоптоза, а также усилении реакции гиперчувствительности замедленного типа.

Библиографический список

1. Венгеровский, А.И. Метаболизм липидов и функциональное состояние печени при интоксикации Б - галактозамином у крыс [Текст] / А.И. Венгеровский, А.С. Саратиков // Пат. физиол. и экспер. тер. - 1988. - №3. - С. 52 - 54.

2. Саков, Б.А. Моделирование воспалительного процесса в печени [Текст] / Б.А. Саков, А.И. Поляк, В.Е. Рычнев. // Моделирование, методы изучения и экспериментальная терапия патологических процессов. - 1967. - С. 119-123.

3. Сугробова, Н.П. Влияние убихинона-10 на развитие D-галактозаминового гепатита у крыс [Текст] / Н.П. Сугробова, Р.С. Медведник, Л.В. Ефимова и др. // Бюл. экспер. биол. и мед. - 1992. - №11. - С. 504 -506.

4. Elmore, S.A. Enhanced histopathology of the thymus [Текст] / S. A. Elmore // Toxicol Pathol. - 2006. - Vol.34. - P. 656 - 665.

5. Lagrange P.H. Influence of dose and route of antigen infection on the immunological induction of T cells [Текст] / P.H Lagrange, G. B. Mackaness, T.E. Miller // J. Exp. Med. - 1974. -Vol. 139. - P. 528 - 542.

6. Taillieu, F. Placental perfusion and permeability: simultaneous assessment with dual-echo contrast-enhanced MR imaging in mice [Текст] / F. Taillieu, L. J. Salomon, N. Siauve et al. // Radiologe. - 2006. - Vol. 241. - P. 737 - 745

Bibliography

1. Elmore, S.A. Enhanced Histopathology of the Thymus [Text] / S. A. Elmore // Toxicol Pathol. - 2006. - Vol.34. - P. 656 - 665.

2. Lagrange P.H. Influence of Dose and Route of Antigen Infection on the Immunological Induction of T cells [Text] / P.H Lagrange, G. B. Mackaness, T.E. Miller // J. Exp. Med. - 1974. -Vol. 139. - P. 528 - 542.

3. Sakov, B.A. Modeling Liver Inflammatory Process / B.A. Sakov, A.I. Polyak, V.E. Ruch-nev // Modeling, Methods and Experimental Therapy of Phatologycal Processes. - 1967. - P. 119123.

4. Sugrobova, N.P. Influence of Ubihinon - 10 on Rats’ D-Galactosamine Hepatitis Development / N.P. Sugrobova, P.S. Medvednik, L.V. Efimova // Bull. Of Exp. Biol. and Med. - 1992. -Vol.11. - P. 504 -506.

5. Taillieu, F. Placental Perfusion and Permeability: Simultaneous Assessment with DualEcho Contrast-Enhanced MR Imaging in Mice [Text] / F. Taillieu, L. J. Salomon, N. Siauve et al. // Radiologe. - 2006. - Vol. 241. - P. 737 - 745

6. Vengerovsky, A.I. Rats’ Lipids Metabolism and Liver Functional State with D-Galactosamine Intoxication / A.I. Vengerovsky, A.S. Sararikov // Pat. Phys. and Exp. Theory -1988. - Vol.3. - P. 52 - 54.