Люминесцирующие гранулярные клетки тимуса при развитии экспериментальной опухоли толстой кишки

ЛЮМИНЕСЦИРУЮЩИЕ ГРАНУЛЯРНЫЕ КЛЕТКИ ТИМУСА ПРИ РАЗВИТИИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ ОПУХОЛИ ТОЛСТОЙ КИШКИ Драндрова Е.Г., Стручко Г.Ю., Кострова О.Ю., Михайлова М.Н., Бессонова К.В. Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, кафедра нормальной и топографической анатомии, г. Чебоксары

Аннотация: Изучено участие клеток микроокружения тимуса в процессах его инволюции при канцерогенезе и при канцерогенезе в условиях вторичного иммунодефицита. С помощью люминисцентно-гистохимических,

иммуногистохимических, общегистологических методов выявлено изменение морфологии и соотношения клеток в зависимости от срока развития опухоли толстой кишки. Число дендритных клеток и клеток АПУД-серии возрастает, начиная с первого месяца после окончания введения канцерогена. Увеличение количества тучных клеток наблюдается через 2-3 месяца. Число макрофагов возрастает на 4-ый месяц эксперимента.

Введение. Известно, что возникновение и развитие большинства видов злокачественных опухолей происходит из-за нарушений в системе иммунного надзора. Ведущая роль в формировании противоопухолевой иммунной защиты принадлежит центральному органу иммуногенеза - тимусу. В нем происходит антигеннезависимая дифференцировка Т-лимфоцитов из клеток-предшественников, пришедших из костного мозга. Процесс созревания Т-лимфоцитов сопряжен с перемещением тимоцитов с периферии коркового вещества долек тимуса к мозговому и взаимодействием с клетками микроокружения, среди которых важное место занимают эпителиальные, тучные, дендритные клетки и макрофаги [3].

Цель нашего исследования - изучить участие люминесцирующих гранулярных клеток (ЛГК) тимуса в процессах его инволюции при канцерогенезе и при канцерогенезе в условиях вторичного иммунодефицита.

Материал и методы исследования. Эксперименты выполнены на 70 белых нелинейных крысах-самцах массой 180-220 г, которые содержались в стандартных условиях вивария. Животные были разделены на 3 группы. Первая - интактные крысы, которым для контроля вводили изотонический раствор хлорида натрия. Вторая группа - животные с внутрибрюшинным введением канцерогена (1,2-диметилгидразина) из расчета 20 мг/кг 1 раз в неделю в течение четырех недель. Третья группа - спленэктомированные животные, которым через 30 суток после операции вводили канцероген по такой же схеме. Выведение животных из эксперимента проводилось через 1, 2, 3, 4 месяца после окончания введения канцерогена. Объектом исследования служил тимус.

В работе использовались люминесцентно-гистохимические методы Фалька-Хилларпа и Кросса, Эвена, Роста - для избирательного выявления биогенных аминов; иммуногистохимические методы с использованием антител к макрофагам (СБ-68 и лизоцим), дендритным клеткам (белок 8-100 и СБ-23), нейроэндокринным клеткам

(синаптофизин и хромогранин А); метод окраски полихромным толуидиновым синим по Унна для характеристики тучноклеточной популяции тимуса.

Результаты исследования. При обработке срезов тимуса люминесцентногистохимическими методами у интактных крыс паренхима имеет желто-зеленую люминесценцию: мозговое вещество долек - более темную, корковое - более яркую. В паренхиме органа хорошо визуализируются яркие ЛГК кортико-медуллярной зоны которые имеют неправильную овальную или полигональную форму. Диаметр этих клеток составляет в среднем 13,4 мкм, они располагаются в один ряд вокруг мозгового вещества в виде ободка. По локализации они соответствуют расположению клеток, дающих положительную реакцию на белок S-100 и CD-23 - маркеры дендритных клеток. По периферии дольки и во внутренней кортикальной зоне разбросаны более мелкие, беспорядочно расположенные ЛГК с гранулами зеленовато-желтого свечения. Диаметр этих клеток составляет в среднем 5,9 мкм. Параллельная постановка иммуногистохимических реакций показывает разнородность этих клеток: часть из них дают позитивную реакцию на CD-68 и лизоцим, характерные для макрофагов, а другая часть положительна на синаптофизин и хромогранин А - маркеры нейроэндокринных клеток АПУД-серии. Тучные клетки при люминесцентной микроскопии имеют овальную форму и обычно не люминесцирующее эксцентрично расположенное ядро. В цитоплазме различимы беловато-желтые гранулы одинакового размера.

В результате исследования было выявлено, что в процессе канцерогенеза у животных отмечаются выраженные морфологические изменения в тимусе: деформация долек, замещение паренхимы жировой и соединительной тканью, увеличение числа ЛГК. У животных со спленэктомией эти изменения выражены ярче, чем у крыс с изолированным введением канцерогена.

Количество и морфология ЛГК разных видов изменяется неодновременно. Так, число дендритных клеток и клеток АПУД-серии возрастает, начиная с первого месяца после окончания введения канцерогена, в то время как увеличение количества тучных клеток наблюдается через 2-3 месяца. Число макрофагов возрастает лишь на 4-ый месяц эксперимента.

Обсуждение. Таким образом, полученные нами данные свидетельствуют о развитии акцидентальной инволюции тимуса на фоне роста злокачественной опухоли. Акцидентальная инволюция вилочковой железы представляет собой быстрое уменьшение ее массы и объема под влиянием, прежде всего, глюкокортикостероидов в различных стрессовых ситуациях. При этом прогрессивно снижается продукция тимических гормонов, усиливается эмиграция Т-лимфоцитов из вилочковой железы, хотя основная масса их подвергается на месте распаду путём апоптоза.

Повышенный синтез гормонов надпочечников влияет на активацию тучных клеток [2]. Реакция тучных клеток проявляется в виде двух основных процессов - тотальной дегрануляции и миграции в органы и ткани с высоким уровнем интенсивности пролиферативных, ферментативных и метаболических реакций. В тимусе эти клетки принимают участие в замещении паренхимы соединительной тканью посредством выделения медиаторов, стимулирующих пролиферацию фибробластов и синтез ими

колла! ена [4]. Замещение ткани тимуса соединительной тканью совпадает по времени с увеличением количества в тимусе тучных клеток и наблюдается примерно через 2-3 месяца после окончания введения канцерогена.

Клетки АПУД-серии также реагируют на стрессовые факторы, секретируя биогенные амины. При канцерогенезе их количество и функциональная активность увеличивается, активируя таким образом иммунный ответ. Было доказано, что клетки АПУД-серии в тимусе связаны с соседними эпителиальными клетками посредством десмосом [5]. Исследования других авторов показали, что эпителиальные клетки тимуса продуцируют гормон, вызывающий апоптоз в тимоцитах [6]. В наших предыдущих исследованиях было выяснено, что при канцерогенезе в тимусе отмечается увеличение числа эпителиальных клеток. Следовательно, можно предположить, что нейроэндокринные клетки могут стимулировать процесс образования в эпителиальных клетках данного гормона.

Погибшие лимфоциты выделяют фактор хемотаксиса макрофагов, который привлекает к месту T-клеточной активации циркулирующие и тканевые мононуклеарные фагоциты, и фактор, тормозящий миграцию. Этим, возможно, объясняется увеличение в тимусе количества макрофагов, фагоцитирующих погибшие лимфоциты.

В тимусе также увеличивается число дендритных клеток. Возможно, их предшественники мигрируют для активации процессов негативной селекции незрелых Т-лимфоцитов. В процессе мобилизации дендритных клеток из стволовых кроветворных клеток, вероятно, участвуют тучные клетки, выделяющие при дегрануляции фактор стволовых клеток (ФСК) [1].

Выводы. Акцидентальная инволюция тимуса при опухолевом росте - сложный и еще не до конца изученный процесс. Наши исследования показали, что в этом процессе большую роль играют различные регуляторные клетки тимуса: дендритные,

эпителиальные, нейроэндокринные клетки, макрофаги. Инволютивные изменения в тимусе на фоне иммуносупрессии (после удаления селезенки) более ранние и выраженные по сравнению с изолированным введением канцерогена. В наблюдаемых процессах, вероятно, не последнюю роль играют биологически активные вещества, которые действуют на описываемые клеточные популяции в тимусе и запускают процессы акцидентальной инволюции.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Быков В.Л. Развитие и гетерогенность тучных клеток // Морфология. - 2000. - №2(15) -С. 86-92.

2. Мухлынина Е.А. Изменение состояния системы тучных клеток как адаптация организма к пониженным концентрациям гормонов надпочечников // BioScience Blog - Научный Биологический блог. http://shmain.ru. - 2009.

3. Ноздрачев А.Д. Начала физиологии. Учебник для вузов. - Санкт-Петербург. Изд-во Лань. 2004. - 1088 с.

4. Рева И.В., Сингур О.А. Местный иммунный гомеостаз эпителиального пласта. // Естествознание и гуманизм. - 2006. - №2(3) - С. 35-36.

5. Bigaj J, Plytycz B. Interdigitating cells in the thymus of the frog, Rana temporaria // Folia Histochem Cytobiol. - 2006. - №25(1). - P. 65-68

6. Pazirandeh A., Xue Y., Prestegaard T. et al. Effects of altered glucocorticoid sensitivity in the T cell lineage on thymocyte and T cell homeostasis. // FASEB J. - 2002. - N7 - P.727-729.

LUMINESCENTING GRANULAR CELLS OF THYMUS AT DEVELOPMENT OF THE EXPERIMENTAL TUMOUR OF INTESTINE

Drandrova E.G., Struchko G. Yu., Kostrova O. Yu., Mikhailova M.N., Bessonova K. V.

Chuvash State University named after I.N. Uljyanov, Department of Normal and Topographic Anatomy, Cheboksary, 428015, Moskovskii pr, 15

Abstract: Participation of microenvironmental cells of thymus in processes of its involution is studied at cancerogenesis and at cancerogenesis in the conditions of a secondary immunodeficiency. Change of morphology and parity cells depending on term of development of a tumor of intestine is determined using fluorescent-histochemical, immunohistochemical, gistological methods. The number of dendritic cells and APUD-seria cells increases, since the first month after the introduction of a cancerogen. Increasing the number of mast cells is observed in 2-3 months. The number of macrophages increases in the fourth month of the experiment.

Key words: accidental involution, thymus, cancerogenesis, dendritic cells, mast cells.