Возрастные изменения тучноклеточной популяции вилочковой железы у крыс

Вестник Челябинского государственного университета. 2013. № 7 (298).

Биология. Вып. 2. С. 147-148.

А. А. Козлов

ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ТУЧНОКЛЕТОЧНОЙ ПОПУЛЯЦИИ ВИЛОЧКОВОЙ ЖЕЛЕЗЫ У КРЫС

Ставится задача рассмотреть процессы, происходящие в одном из минорных компонентов вилоч-ковой железы (тучных клетках), в ходе возрастной инволюции органа. Научная новизна исследования заключается в том, что впервые проведён анализ количественных и функциональных особенностей мастоцитов тимуса старых крыс «Вистар». Показано, что с возрастом увеличивается число тучных клеток и изменяется их функциональное состояние.

Ключевые слова: вилочковая железа, тимус, крысы, тучные клетки, мастоциты, возрастные изменения, возрастная инволюция тимуса, старение.

Введение. С возрастом учащаются случаи возникновения различных инфекционных и аутоиммунных заболеваний, способных ограничивать продолжительность жизни. Связь этих патологических процессов с дефектами иммунной системы привела к возникновению иммунологической теории старения, предполагающей, что развивающаяся функциональная недостаточность ряда систем при старении обусловлена угнетением иммунной системы, главным образом её Т-звена. Возрастная инволюция тимуса играет важную роль в происходящем по мере старения снижении активности всей иммунной системы. В статье рассмотрен аспект возрастной инволюции вилочковой железы, связанный с изменениями одного из её минорных компонентов — тучных клеток.

Цель. Изучение морфологических изменений, происходящих в тучноклеточной популяции ви-лочковой железы крыс «Вистар» при старении. Исходя из цели исследования, нами была сформулирована следующая задача: провести анализ морфофункционального состояния тучноклеточной популяции вилочковой железы старых крыс.

Материалы и методы. В эксперименте были использованы белые лабораторные крысы «Вистар». Исходя из задачи исследования, экспериментальные животные были разделены на две группы: контрольную и опытную. Каждая группа состояла из 8 животных (по 4 самки и 4 самца).

В контрольную группу вошли молодые (45 суток) половозрелые животные. В опытную — старые (582 суток).

Животные содержались в одинаковых условиях вивария, с одинаковым пищевым рационом. Работа с экспериментальными животными проводилась в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием лабораторных животных».

Для решения поставленных задач нами были использованы морфологические, морфометрические, гистохимические, статистические методы исследования.

Животных умерщвляли посредством декапи-тации под наркозом и отпрепаровывали тимус. Тимусы фиксировали в фиксаторе Карнуа, затем заливали в парафин [5]. Серийные гистологические срезы толщиной 6-7 мкм окрашивали раствором метиленового синего [5; 6].

Для морфометрической оценки тучноклеточной популяции подсчитывалось количество тучных клеток на единицу площади (1 мм2 = 105 мкм2), индексы насыщения и дегрануляции, относительные частоты клеток с различной степенью дегрануляции и гранулярного насыщения [3]. По степени метахромазии и количеству гранул тучные клетки делили на 4 группы. I группа — очень тёмные клетки, цитоплазма плотно заполнена интенсивно метахроматическими гранулами, границы между гранулами не видны, ядро не определяется. II группа — тёмные клетки, плотно заполненные метахроматически-ми гранулами, границы между гранулами различимы, ядро контурируется. III группа — светлые клетки, рыхло заполненные гранулами, метахро-мазия менее интенсивна, ядро видно отчётливо. IV группа — очень светлые клетки с небольшим количеством слабо метахроматических гранул. Индекс насыщения вычислялся как отношение суммы всех тёмных клеток к сумме всех светлых.

Так же исследовалась функциональная активность тучных клеток по их способности к дегрануляции. Клетки с небольшим количеством гранул, расположенных за пределами клеточной мембраны на небольшом протяжении определялись как слабодегранулируюшие. Умеренная дегрануляция определялась в том случае, когда гранулы располагались за пределами клетки по всей

поверхности клеточной мембраны, но контуры клетки сохранялись на всём протяжении. При сильной дегрануляции наблюдалось стирание контуров клетки (ядро располагалось среди большого количества гранул).

Индекс дегрануляции:

ИД = (Ах0 + Бх1 + Вх2 + Гх3) / п,

где А — неактивные клетки, Б — слабо дегранулирующие, В — умеренно дегранулирующие, Г — сильно дегранулирующие, п — суммарное количество тучных клеток.

При обработке полученных результатов использовались методы вариационной статистики. Достоверность полученных результатов оценивалась с помощью непараметрического критерия Манна — Уитни. При статистической обработке определялись медиана и квартили, минимальные и максимальные значения, среднее арифметическое и доверительный интервал. Доверительные интервалы рассчитывались с помощью процедуры бутстрепа. Во внимание принимались результаты, гдеp < 0,05 (95 %) [1; 2].

Все полученные результаты обработаны с использованием программ SPSS Statistics (ver. 17), PAST: Paleontological Statistics (ver. 2.14) и программного пакета MS Excel 2003.

Результаты и обсуждение. В результате, нами было установлено, что в опытной группе имеет место значительное увеличение числа тучных клеток в единице условной площади по сравнению с контролем. Важным показателем функционального состояния тучных клеток является количественная оценка их субпопуляций по степени гранулярного насыщения биологически активными веществами. Анализ показал уменьшение индекса насыщения у старых животных опытной группы. При этом отмечалось уменьшение количества тучных клеток с сильной степенью гранулярного насыщения (I тип) и возрастание числа клеток с очень слабой степенью насыщения (IV) по сравнению с контролем. Данные по клеткам со слабой и умеренной степенью насыщения статистически недостоверны. Одновременно с этим наблюдались изменения тучноклеточной популяции по степени дегрануляции. Индекс дегрануляции в опытной группе выше, чем в контрольной. Было обнаружено статистически значимое увеличение числа мастоци-тов со слабой (I), умеренной (II) и высокой (III) степенью дегрануляции и уменьшение числа неактивных (0) клеток.

Таким образом, анализ тучноклеточной популяции вилочковой железы свидетельствует об увеличении числа тучных клеток и изменении их активности в процессе возрастной инволюции органа [7; 8].

В доступной литературе нам не удалось найти данные о возрастных изменениях тучных клеток, но наблюдаемые изменения оказались схожи с таковыми при антигенном воздействии (иммунизации) [4; 7; 9]. Таким образом, наблюдаемые изменения могут быть связаны с активацией имму-нокомпетентной системы и рассматриваться как компенсационно-приспособительные.

Выводы и заключение. Возрастные изменения в той или иной мере затрагивают также минорные клеточные элементы тимуса. Изменения в тучноклеточной популяции вилочковой железы проявляются увеличением количества мастоци-тов, усилением интенсивности их дегрануляции и снижением индекса гранулярного насыщения.

Список литературы

1. Гланц, С. Медико-биологическая статистика. М. : Практика, 1998. 459 с.

2. Ланг, Т. А. Как описывать статистику в медицине: аннотированное руководство для авторов, редакторов и рецензентов / Т. А. Ланг, М. Се-сик. М. : Практ. медицина, 2011. 480 с.

3. Линднер, Д. П. Морфометрический анализ популяций тучных клеток / Д. П. Линднер, И. А. Поберий, М. Я. Розкин // Арх. патологии. 1980. № 6. С. 60-64.

4. Азнаурян, А. В. Тканевые базофилы в тимусе (люминисцентно-микроскопический и иммунологический анализ) / А. В. Азнаурян, Э. С. Акоп-джанян, С. Ц. Чилингарян // Арх. анатомии, гистологии и эмбриологии. 1984. № 4. С. 45-47.

5. Роскин, Г И. Микроскопическая техника / Г. И. Роскин, Л. Б. Левинсон. М. : Сов. наука, 1957. 469 с.

6. Селиванов, Е. В. Красители в биологии и медицине : справочник. Барнаул : Азбука. 2003. 40 с.

7. Фрейдлин, И. С. Клетки иммунной системы / И. С. Фрейдлин, А. А. Тотолян. СПб. : Наука, 2001. Т. 4. 390 с.

8. Яглова, Н. В. Тучные клетки и врождённый иммунитет // Иммунология : науч.-теорет. журн. 2009. Т. 30, № 2. С. 139-142.

9. Ярилин, А. А. Структура тимуса и диф-ференцировка Т-лимфоцитов / А. А. Ярилин,

В. Г. Пинчук, Ю. А. Гриневич. Киев : Наукова думка, 1991. 243 с.