Структурная гетерогенность альвеолярных макрофагов в норме и при лазерном воздействии in vitro

ляется продольная и поперечная исчерченность. Прослойки соединительной ткани становятся небольшими, их фибриллы более тонкие и не образуют грубых пучков. В соединительной ткани увеличивается число кровеносных сосудов различного калибра. Положительно можно оценить факт увеличения содержания нейтральных полисахаридов (в том числе и гликогена) в саркоплазме мышечного волокна.

Выводы

1. Моделирование дыхательной недостаточности в эксперименте позволило выявить в диафрагме следующие изменения: гипертрофию, фрагментацию и перестройку структуры мионов, явление миолиза, отек межмышечной соединительной ткани и огрубение ее в местах разрушения мышечных волокон. Степень выраженности морфологических изменений диафрагмы соответствует тяжести дыхательной недостаточности.

2. Проведение курса электрической стимуляции на фоне дыхательной недостаточности по данным морфологического, гистохимического и морфометрического анализов выявило положительную динамику, свидетельствующую о восстановлении структуры мышечных волокон диафрагмы.

ЛИТЕРАТУРА

1. Александрова Н.П. Проблема утомления дыхательных мышц//Физиол. журн. СССР.-1992.-Т.78, №10.-С.1-14.

2. Бичев А.А., Чучалин А.Г. Механизмы утомления респираторной мускулатуры//Пульмонология.-1992.-№>4.-С.82-89.

3. Бузуева И.И., Филюшкина Е.Е., Шмерлинг М. Д. Изменения ультраструктуры мышечных волокон диафрагмы при физических нагрузках (морфометрический анализ)//Арх. анат., гистол., эмбриол.-1986.-№6.-С.45-52.

4. Войткевич В.И. Хроническая гипоксия.-Л.: Наука, 1979.-190 с.

5. Миронова О.В., Алатерцева С.А. К проблеме выбора перспективных направлений применения немедикаментозных средств при бронхиальной астм//8 Российско-японского Международный медицинский симпозиум: Тез. докл.-Благовещенск, 2000.-С.256.

6. Calore E.E., Fratini P. Morphometric evolution of muscle Tiber types in different skeletal muscles of rats//J. Submicrosc. Cytol. Pathol.-2002.-Vol.34, №4.-P.403-407.

7. Deveci D., Marshall J.M., Egginton S. Chronic hypoxia induces prolonged angiogenesis in skeletal muscles of rat//Exp. Physiol.-2002.-Vol.87, №3.-P.287-91.

УДК 611.24:591.461.4:615.849.19 Т.Л.Огородникова

СТРУКТУРНАЯ ГЕТЕРОГЕННОСТЬ АЛЬВЕОЛЯРНЫХ МАКРОФАГОВ В НОРМЕ И ПРИ ЛАЗЕРНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ IN VITRO

Амурская государственная медицинская академия, Благовещенск

РЕЗЮМЕ

Проведено изучение морфологии альвеолярных макрофагов при воздействии лазерного излучения in vitro. Прослежена реакция данных клеток на лазерное излучение в зависимости от длины световой волны и дозы. На основе анализа полученных данных выделены изменения морфометрических характеристик, а также соотношение отдельных популяций альвеолярных макрофагов в норме и при экспериментальном воздействии.

SUMMARY

T.L.Ogorodnikova

STRUCTURAL HETEROGEINITY OF ALVEOLAR MACROPHAGES UNDER NORMAL CONDITIONS AND LASER EXPOSURE IN VITRO

We have studied morphology of alveolar macrophages exposed to laser radiation in vitro. We noted that the cell reaction to laser radiation

was related to the light wave length and dosage. The data obtained allowed us to define changes in morphometric characteristics, and some alveolar macrophage populations ratio under normal conditions and experimental exposure.

За последние годы достигнут значительный прогресс в изучении биологических свойств клеток системы мононуклеарных фагоцитов (СМФ). СМФ объединяет различные типы клеток, участвующие в защитных реакциях организма. Среди клеточных элементов СМФ особое значение имеют альвеолярные макрофаги (АМ), осуществляющие защитную функцию в нижних отделах дыхательных путей и респираторном отделе легких. Именно от их функционального состояния зависят проявления структурной и метаболической перестройки легких в норме и при патологии. В настоящее время в биологических исследованиях и практической медицине широко используется низко интенсивное лазерное излучение (НИЛИ). Известно, что под его влиянием происходит активизация метаболических процессов, что прояв-

ляется в стимуляции клеточной пролиферации, ускорении фагоцитоза, нормализации биоэнергетических процессов и т.д. [2]. Культивирование макрофагов in vitro является удобной экспериментальной моделью для исследования изменений в клетках, вследствие их относительной простоты по сравнению с органами и тканями человека и животных. Именно исследования на клеточном уровне внесут решающий вклад в понимание первичных фотохимических и фотофизи-ческих процессов. В настоящей работе проведено изучение морфологии легочных макрофагов при действии НИЛИ с длиной волны 0,65 нм и интенсивность 0,2 и 1 Дж/см2 , длиной волны 0,85 нм и интенсивностью 0,2 и 1 Дж/см2

Материалы и методы исследования

В эксперименте использовали беспородных крыс-самцов, которых усыпляли 1%-ным раствором ка-липсола. После вскрытия грудной клетки, через разрез трахеи, троекратно вводили 6 мл среды 199 и получали бронхоальвеолярный смыв. Бронхоальвеолярную жидкость вносили в микрокамеры по 0,2 мл [3] и центрифугировали в центрифуге ОПН 3 с горизонтальной приставкой к ротору при 800 оборотах в течение 5 минут [1], для получения монослоя клеток. После осаждения клеток, чтобы отделить от макрофагов другие клеточные элементы, их промывали средой 199. Затем на макрофаги воздействовали НИЛИ с длиной волны 0,65 и 0,85 нм и интенсивностью 0,2 и 1 Дж/см2 и инкубировали в питательной среде 199 с добавлением 10%-ного раствора сыворотки крупного рогатого скота в течение трех часов при 37оС. По окончании инкубации клетки фиксировали в парах формалина, окрашивали по методу Ро-мановского-Гимзы и проводили морфометрические измерения.

Результаты и обсуждение

Макрофаг, полученный у интактных крыс - это округлая, крупная клетка со светлой слабо - базо-фильной цитоплазмой. Ядро овальной или бобовидной формы, имеет выемку, как правило, расположено эксцентрично. Показателем гетерогенности макрофагов является формирование популяций крупных, средних и малых клеток (табл. 1). Площадь макрофагов была в пределах от 10,3 до 83,8 мкм. В норме

среди популяции макрофагов преобладали макрофаги средних размеров, что было подтверждено морфометрическими данными - 84%. Длина клеток изменялась в пределах от 3,93 до 13, 4 мкм. Макрофаги со средней длиной составляли 88%. Ширина клеток варьировала от 2,24 до 9,31 мкм. Среди макрофагов 62% составляли клетки со средней шириной. Среднюю округлость имели 96% клеток, а у 4% этот показатель был максимален.

При действии красного лазера интенсивностью 0,2 Дж/см2 на клетки площадь макрофагов резко возрастала и была в пределах от 20,976 до 253,738 мкм. Длина клеток варьировала от 6,9 до 21,99 мкм. Преобладали клетки со средней длиной 90% от всех клеток. Ширина клеток данной группы находится в пределах от 2,42 до 13,77 мкм. Большинство клеток -88% имели среднюю округлость.

При действии на макрофаги красного лазера интенсивностью 1 Дж/см2 мы наблюдаем, что площадь макрофагов находится в пределах от 19,78 до 178,6 мкм. Длина клеток изменялась от 6,4 до 23,46 мкм. Макрофаги со средней длиной составляют 76%. Ширина клеток изменялась в пределах от 2,63 до 13,89 мкм. Наибольшее количество - 60% составляли клетки, имеющие среднюю длину. Максимальная округлость была только у 6% клеток, столько же 6% было клеток с минимальной округлостью, основное количество клеток было представлено клетками средней округлости - 88%.

На действие лазерного излучения с длиной волны

0,85 нм и интенсивностью 0,2 Дж/см2 клетки отреагировали увеличением площади от 35,659 до 195,696 мкм. Длина клеток изменялась от 7,025 до 29,440 мкм. Ширина - от 3,954 до 14,655 мкм. Клетки с максимальной округлостью составляли 18%, 8% приходилось на клетки со средней округлостью, основное количество клеток - 72%, были клетки средней округлости.

При действии на клетки инфракрасного лазера интенсивностью 1 Дж/см2 площадь макрофагов изменялась в пределах от 18,902 до 125,236 мкм. Длина клеток варьировала от 6,966 до 14,425 мкм. Ширина клеток была в пределах от 2,645 до 11,689 мкм. Средняя округлость была у 86% клеток.

Показателем гетерогенности макрофагов является формирование популяций крупных, средних и малых клеток (табл. 2).

Таблица 1

Количественные показатели морфометрического анализа (%) при действии НИЛИ с длиной волны 0,65 нм и интенсивностью 0,2 и 1 Дж/см2

Группа Па ы тр е ра

площадь длина ширина округлость

большие средние е § а м большие средние (D g а м большие средние е § а м максималь- ная средняя минималь- ная

Интактная 4 84 12 10 88 2 24 62 14 0 96 4

0,2 Дж/см2 18 56 26 8 90 2 20 56 24 10 88 2

1 Дж/см2 28 46 26 14 76 10 16 60 24 6 88 6

Таблица 2

Количественные показатели морфометрического анализа (%) при действии НИЛИ с длиной волны 0,85 нм и интенсивностью 0,2 и 1 Дж/см2

Группа Параметры

площадь длина ширина округлость

большие ЗИНЇҐЗСІО е 3 ма большие средние малые большие ЗИНЇҐЗСІО е 3 ма максималь- ная средняя минималь- ная

Интактная 4 84 12 10 88 2 24 62 14 0 96 4

0,2 Дж/см2 12 60 28 12 70 12 20 62 18 18 72 8

1 Дж/см2 28 52 20 6 94 0 20 50 30 8 86 6

Выводы

Действие НИЛИ с длиной волны 0,65 нм и интенсивностью 0,2 Дж/см2 сопровождалось значительным увеличением площади макрофагов на 147,53% и площади ядер на 112,1% при этом ядерноцитоплазматическое соотношение практически не изменялось, наблюдается незначительное уменьшение всего на 2,5%. Такие результаты свидетельствуют о преобладании популяции средних макрофагов при действии НИЛИ с длиной волны 0,65 нм и интенсивностью 0,2 Дж/см2. На действие НИЛИ интенсивностью 1 Дж/см2 клетки отреагировали значительным увеличением площади ядра на 119,3% и как следствие уменьшение ядерно-цитоплазматического соотношения на 20,8%. Среди макрофагов данной группы произошло уменьшение доли средних макрофагов за счет увеличения популяций малых и крупных клеток.

При воздействии НИЛИ с длиной волны 0,85 нм происходит рост абсолютных значений морфометрических показателей, но при интенсивности 0,2 Дж/см2 отмечается рост площади макрофагов на 87,3% и как результат - уменьшение ядерноцитоплазматического соотношения на 59,6%. Лазер-

ное излучение данной интенсивности стимулировало накопление макрофагов малого размера, количество которых увеличилось на 16%. Реакция макрофагов на лазерное излучение с интенсивностью 1 Дж/см2 выражалась в значительном увеличении площади ядер на 119% и как результат увеличение ядерноцитоплазматического соотношения на 65,99%. Результаты эксперимента свидетельствуют об активных внутриклеточных перестройках, результатом которых является гетерогенность состава и строения альвеолярных макрофагов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лебедев К.Ф., Понякина А.Д. Иммунограмма в клинической практике.-М.: Наука, 1990.-254 с.

2. Полосухин В.В., Егунова С.М., Чувакин С.Г. Морфогенетические эффекты применения лазерного излучения в лечении острого и хронического воспаления бронхов.-Новосибирск: Наука, 1993.-157 с.

3. Целуйко С.С., Зиновьев С.В., Огородникова Т.Л. Микрометод культивирования альвеолярных макрофагов - новый способ диагностики бронхиальной астмы//Бюл. физиол. и патол. дыхания.-2001.-Вып.9.-С.15-16.