Полустволовые клетки и их дифференцировка в селезенке молоди русского осетра

УДК 597-111:597.442

О. В. Ложниченко Астраханский государственный технический университет

ПОЛУСТВОЛОВЫЕ КЛЕТКИ И ИХ ДИФФЕРЕНЦИРОВКА В СЕЛЕЗЕНКЕ МОЛОДИ РУССКОГО ОСЕТРА

Введение

Условия среды обитания представляют собой активные регуляторы работы иммунной системы организма. К органам и тканям иммунной системы рыб относят почку (головной и туловищный отделы), тимус, селезенку, скопления лимфоцитов, ассоциированные со слизистыми оболочками внутренних органов, ткань эпикарда и краниальный гемопоэтический орган древних и двоякодышащих рыб, а также периферическую кровь.

Физиолого-морфологические исследования рыб проводятся в широких масштабах, так как они необходимы для контроля за их воспроизводством и оценки влияния условий обитания на организм рыб.

К настоящему времени накоплено большое количество сведений о кроветворных органах и образовании клеток крови у рыб [1-3], но все они достаточно противоречивы.

Анализ литературных источников показал, что недостаточны также сведения об очагах гемопоэза, их удельном весе в процессе кроветворения у рыб [4]. Опубликованные данные в основном содержат материал о концентрации и структурных особенностях кроветворной ткани [5]. Наибольшее количество исследований посвящалось вопросам морфологии и физиологии форменных элементов периферической крови в связи с проблемами токсикологии и болезней рыб [1, 3, 6]. Авторы указанных работ в значительной мере расширили знания о морфофункциональных особенностях клеток крови различных видов рыб, в том числе осетровых, в изменяющихся условиях среды. По степени зрелости и морфофункциональным особенностям клеток крови в определенной мере можно судить о состоянии системы кроветворения, хотя наиболее полная информация может быть получена лишь на основе гистогенеза этих органов [1].

Материал и методы

Работа выполнена в Астраханском государственном техническом университете на кафедре гидробиологии и общей экологии в течение 1998-2001 гг. Объектом исследования служила молодь русского осетра (Acipenser guldenstadti Brandt), полученная заводским методом выращивания на Лебяжьем осетровом заводе. Материал обрабатывался методами классической гистологии [7]. Для изучения строения органов и тканей из парафиновых блоков были приготовлены серии срезов толщиной 5-6 микрон, которые нарезали на стандартном микротоме сагиттально. Окрашивали препараты гематоксилин-эозином. Просмотр срезов проводили под микроскопом МБИ-

3. Всего было изготовлено 54 серии срезов молоди русского осетра.

Результаты и обсуждение

Селезенка молоди осетра расположена в петлях кишечника перед спиральным клапаном. Соединительнотканная капсула очень тонкая: толщина ее колеблется в пределах 5-6 мкр. Местами она без четких границ переходит в соединительнотканный слой серозы. От капсулы вглубь органа отходят трабекулы, анастомозирующие друг с другом. Паренхима органа пронизана капиллярами, заполненными клетками крови.

У древних рыб селезенка устроена более совершенно, чем у костистых. У осетровых рыб, скатов и двоякодышащих рыб, как и у млекопитающих, она состоит из красной и белой пульпы с разным составом гемо-поэтической ткани. В белой пульпе обнаруживаются фолликулоподобные скопления эритроцитов, лимфоцитов, гранулоцитов и макрофагов. Красная пульпа составляет 45 % объема селезенки и состоит из ретикулярной ткани с находящимися в ней свободными клеточными элементами: клетками крови, макрофагами. Макрофаги присутствуют в значительном количестве и расположены хаотично во всем объеме красной пульпы.

Белая пульпа селезенки осетра представлена хаотичными и разнообразными по форме образованиями, более интенсивно окрашенными, чем красная пульпа, иногда соединяющимися между собой. Иногда встречаются овальные образования. В периферической зоне белой пульпы наибольшее количество стромальных ретикулярных клеток. Среди этих ретикулярных клеток иногда встречались макрофаги.

При исследовании белой пульпы было отмечено следующее: основная площадь белой пульпы представлена ретикулярными клетками, среди которых рассредоточены клетки крови на разных стадиях развития, расположенные группами по 10-60 клеток. В кроветворных островках происходили процессы эритроцитопоэза, моноцитопоэза, гранулоцитопоэза и лимфоцитопоэза. Ретикулярные клетки являются микроокружением развивающихся элементов крови, кроме того, они в незначительном количестве располагаются и внутри кроветворных островков. Отмечены ретикулярные клетки четырех типов: покоящиеся, переходные, малоактивные, активные. Обращает на себя внимание тот факт, что среди ретикулярных клеток доминировали активные ретикулярные клетки (фагоцитарные) — 53,2 % [8, 9]. Они имели ячеистую цитоплазму и ядро, содержащее нежную хромати-новую сеть и ядрышко. Диаметр этих клеток был равен 8,4 ± 0,23 мкм. Малоактивные ретикулярные клетки отличались более крупными размерами и еще более грубой хроматиновой сетью. Их диаметр был равен

9.8 ± 0,34 мкм. Удельный вес этих клеток составил 20,3 %.

Еще более крупных размеров были переходные ретикулярные клетки. Они имели базофильную цитоплазму, крупное круглое, реже овальное ядро и грубую хроматиновую сеть. Удельный вес этих клеток составил

13.8 %. Диаметр этих клеток был равен 12,8 ± 0,09 мкм.

Самыми малочисленными среди ретикулярных клеток были покоящиеся ретикулярные клетки. Они составили 12,7 %. Это самые крупные, светлые клетки, овальной формы, со слабобазофильной цитоплазмой. Ядро бледное, содержало хроматин в виде тонких нитей. Ядрышки не обнаруживались. Диаметр этих клеток был равен 13,2 ± 0,59 мкм.

Кроме того, было отмечено, что кроветворные островки отличаются по типу клеток: в одних шло формирование клеток красной крови, в других — клеток белой крови.

Следует подчеркнуть, что наиболее редко встречались гемопоэтиче-ские полустволовые клетки — гемогистобласты. Удельный вес этих клеток у русского осетра составил 0,5 %. Немногочисленны были и унипотентные клетки — гемоцитобласты — 1,0 %.

Ретикулярная ткань белой пульпы включала развивающиеся клетки эритроцитопоэтического ряда. Были отмечены эритробласты, пронормо-бласты, нормобласты базофильные, полиоксифильные нормобласты, ок-сифильные нормобласты, ортохромные (зрелые) эритроциты. Развивающиеся клетки располагались диффузно, иногда бластные клетки создавали небольшие скопления по 3—5 клеток. Так, кроветворные островки, содержащие развивающиеся клетки эритроцитопоэтического ряда, — это более крупные островки по 30—60 клеток, в которых эритробласты составили 37,2 %, пронормобласты — 14,0 %, базофильные нормобласты — 11,0 %, полиоксифильные нормобласты — 10,3 %, оксифильные нормобласты — 12,1 %, ортохромные эритроциты — 15,5 %. Диаметр этих клеток: эритроб-ласты — 13,52 мкм, пронормобласты — 13,02 мкм, базофильные нормобла-сты — 11,94 мкм, полиоксифильные нормобласты — 10,85 мкм, оксифиль-ные нормобласты — 10,85, ортохромные эритроциты — 10,85 мкм.

В белой пульпе, среди элементов ретикулярной ткани, были отмечены развивающиеся элементы гранулоцитопоэтического и агранулоцитопо-этического рядов.

Монобласты являлись единичными клетками, дифференцировка которых, по-видимому, происходила в периферической крови. Удельный вес монобластов у русского осетра составил 4,0 %, диаметр — 17,64 мкм.

Были обнаружены миелобласты в количестве 10,2 %, диаметр — 17,36 мкм. Дифференцировка этих клеток у одномесячной молоди еще не происходила.

Кроветворные островки, содержащие развивающиеся клетки лимфоцитопоэтического ряда, — это относительно мелкие островки по 10—15 клеток, в которых удельный вес лимфобластов составил 32,8 %, пролимфоцитов — 19,0 %, лимфоцитов — 34,0 %. Диаметр этих клеток: лимфобласты — 9,8 мкм, пролимфоциты — 5,88 мкм, лимфоциты — 3,92 мкм.

Таким образом, в ретикулярной ткани белой пульпы селезенки русского осетра происходит интенсивный процесс формирования всех клеточных элементов крови. При сравнении удельного веса формирующихся клеток крови выявлено, что клетки красной крови превалировали над клетками белой крови — 73,0 и 27,0 % соответственно.

Заключение

Исследование показало, что гемопоэтические полустволовые и уни-потентные клетки-предшественницы присутствуют в селезенке в незначительном количестве — 0,5 и 1,0 %. В остальных кроветворных органах клетки-предшественницы не обнаружены. Возможно, это связано с тем, что селезенка относится к центральным органам кроветворения, но впер-

вые мезенхимный зачаток этого органа отмечен на более поздней стадии (45-й) стадии развития. Кроме того, хотя в селезенке рыб и происходит развитие клеток моноцитоидной и лимфоидной линий дифференцировки, что показано методами электронной микроскопии и авторадиографии [10], основная роль селезенки — депонирование крови. Именно поэтому у многих видов рыб селезенка остается преимущественно эритроидной.

СПИСОК ЛИТЕРА ТУРЫ

1. Житенева Л. Д. Экологические закономерности ихтиогематологии. — Рос-тов-н/Д.: АзНИИРХ, 2000.

2. Заварзин А. А. Очерки по эволюционной гистологии крови и соединительной ткани // Избранные труды. — Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1953. — Т. 4.

3. Иванова Н. Т. Атлас клеток крови рыб (сравнительная морфология и классификация форменных элементов крови рыб). — М.: Легкая и пищ. пром-сть, 1983.

4. Иванова Н. Т. Система крови. Материалы к сравнительной морфологии системы крови человека и животных. — Ростов-н/Д.: Ростиздат, 1995.

5. Головина Н. А. Кровь рыб как диагностическая система физиологического состояния организма // Первый конгресс ихтиологов России: Тез. докл. — М.: Изд-во ВНИРО, 1997. — С. 215.

6. Крейтцманн X. Л., Франке П. Гематологические методы исследований — вклад в диагностическую программу контроля службы здоровья рыб: Пер. с нем. — М.: ЦНИИТЭИРХ, 1983.

7. Волкова О. В., Елецкий Ю. К. Основы гистологии с гистологической техникой. — М.: Медицина, 1989.

8. Лукьяненко В. И. Иммунология рыб. — М.: Пищ. пром-сть, 1971.

9. Грушко М. П. Особенности гемопоэза осетровых // Естественные науки. — 2003. — № 6. — Астрахань: Изд-во АГУ. — С. 50—54.

10. Гревати А. Д. Электронномикроскопическое исследование клеток крови и кроветворных органов зеркального карпа: Автореф. дис. ... канд. биол. наук. — М., 1991. — 24 с.

Получено 4.04.05

SEMISTEM CELLS AND THEIR DIFFERENTIATION IN THE SPLEEN OF FRY OF THE RUSSIAN STURGEON

O. V. Lojhnichenko

Spleen belongs to organs of the immune system in fishes. There is small number of hemopoietic semistem and unipotent cells-predecessors in the spleen. In other blood creating (= hemoplastic) organs cells-predecessors are not found. Perhaps it depends upon the fact that the spleen belongs to the main blood-creating organs, but for the first time mesenchyme rudiment of this organ was observed at the later (45th) stage of development. Besides, although in the fish spleen there takes place development of monocytoid and lymphoid differentiation lines (which was shown by methods of electron microscopy and autoradiography), the main task of the spleen is blood depositing. That is why many fishes chiefly have erythroid spleen.