POPULYaTsIYa TKANEVYKh BAZOFILOV SLIZISTOY OBOLOChKI TOShchEY KIShKI MONGOL'SKIKh PESChANOK POSLE 30-SUTOChNOGO MODELIROVANIYa NEKOTORYKh FIZIOLOGIChESKIKh EFFEKTOV NEVESOMOSTI
- Authors: Ketova ES1, Il'icheva KA1, Shchetinkina NA1, Lyshov VF1
-
Affiliations:
- Issue: Vol 4, No 1 (2015)
- Pages: 296-297
- Section: Articles
- URL: https://new.vestnik-surgery.com/index.php/2415-7805/article/view/2774
Cite item
Full Text
Abstract
Full Text
Актуальность: В последние годы интерес к исследованию тучных клеток (ТК), которые также упоминаются в литературе под названием тканевые базофилы, мастоциты или лаброциты, все время возрастает. Это связано не только с обнаружением тучных клеток практически во всех органах и системах организма, но и с высокой полифункциональностью тучных клеток. Цель: Исследовать количественные и качественные характеристики популяции тканевых базофилов слизистой оболочки тощей кишки монгольских песчанок после 30-суточного моделирования некоторых физиологических эффектов невесомости. Задачи: Проанализировать изменение количества тучных клеток в условиях антиортостатического вывешивания по сравнению с количеством тучных клеток в виварийной группе. Проанализировать количественные изменения тучных клеток различных возрастных категорий в условиях моделирования физиологических эффектов невесомости. Проанализировать изменения содержания тучных клеток различного морфофункционального статуса в популяции, подвергшейся антиортостатическому вывешиванию. Материал и методы: Значение тучных клеток можно представить в виде точной регуляции местного гомеостаза, регуляции функциональной активности иммунной, нервной, мышечной систем, эпителиальной ткани, модификация состояния базальной мембраны, участие в развитии воспаления и защитных иммунных реакций, и многие другие. Такие многогранные функциональные способности тучных клеток буквально притягивают к себе самые современные исследования, включая и молекулярную биологию. Но, несмотря на прогресс, достигнутый за изучение тучных клеток уже более века, участие тучных клеток в жизнедеятельности многоклеточных организмов представляет собой еще далеко не полностью сформированное здание. Наверное, есть только этажи этого здания, а вот его внутренний интерьер еще только предстоит открыть. Источником развития всех тучных клеток является стволовая клетка красного костного мозга. Относительное содержание родоначальных клеток линии ТК в костном мозге невелико. Развитие ТК и увеличение их популяции регулируются рядом факторов роста и цитокинов. ТК на протяжении всей своей жизни сохраняют рецептор, который, связываясь с фактором стволовых клеток, обеспечивает их выживание и выполнение функций. На пролиферацию и раннюю дифференцировку предшественников ТК влияют адгезивные взаимодействия со стромальными клетками и компонентами межклеточного матрикса. Развитию ТК способствует контакт с фибробластами. Далее происходит миграция предшественников ТК из костного мозга в ткани. При этом клетки-предшественники ТК поступают в кровоток в небольшом количестве. ТК вступают в адгезивные взаимодействия с эндотелиоцитами сосудов микроциркуляторного русла, происходит их «качение» по поверхности эндотелия венул. Таким механизмом начинается выселение ТК в различные ткани. Окончательная дифференцировка тучных клеток в организме происходит в тканях и органах. Направленная миграция предшественников ТК в конкретные участки соединительной ткани и их дифференцировка в клеточные подтипы с определенным фенотипом обусловливаются молекулярными взаимодействиями между развивающимися ТК и компонентами локального микроокружения. Регуляторное влияние на развитие ТК в тканях оказывают матрикс, адгезивные взаимодействия ТК с клетками других типов, цитокины и их комбинации. В тканях предшественники ТК дифференцируются и активно пролиферируют. Способность к делению ТК постепенно снижается по мере их созревания и старения организма. При дифференцировке тучных клеток изменяются свойства их гранул, которые накапливают гепарин и гистамин, происходит преобразование синтетического аппарата. Следует учитывать, что существует гетерогенность тучных клеток. Принято выделять два подтипа ТК: 1) ТК соединительной ткани, типичные, серозные - расположены в коже и серозных оболочках; 2) ТК слизистых оболочек, атипичные - например, в собственной пластинке слизистой оболочки кишки. Типичные и атипичные тучные клетки различаются по своим морфологическим, гистохимическим и функциональным характеристикам. Атипичные тучные клетки мельче типичных, имеют многочисленные микроворсинки, в них меньше гранул. Развитие тучных клеток слизистых оболочек зависит от тимуса, а тучные клетки соединительной ткани - фибробластозависимые. В гранулах типичных ТК гепарин присутствует в большем количестве. Концентрация гистамина и серотонина выше в типичных ТК. Учитывая полифункциональное значение тучных клеток (их регулятивные способности, участие в защитных реакциях и многое другое), мы исследовали их состояние, изменение количества в слизистой оболочке тощей кишки монгольских песчанок при моделировании физиологических эффектов невесомости. Моделирование достигалось антиортостатическим вывешиванием животных - за основание хвоста, при этом голова монгольской песчанки находилась внизу. Так достигалось перераспределение крови, аналогичное изменению гемодинамики в условиях невесомости. При этом, кровь в больше степени скапливается в области головы, шеи, депонируется в венах внутренних органов, в том числе, желудочно-кишечного тракта - печени, желудка, тощей кишки. Длительность эксперимента составила 30 суток, поскольку он проводился во время подготовки к орбитальному полету биологического спутника нового поколения БИОН-М №1. В своем исследовании мы анализировали атипичные тучные клетки, локализованные в собственной пластинке слизистой оболочки тощей кишки. Мы выявляли тучные клетки с помощью метахроматического окрашивания толуидиновым синим. Суть метода заключается в том, что при окрашивании становится возможным на препарате различать тучные клетки вследствие феномена метахромазии, т.е. они окрашиваются не в тон красителя. Вы видите на бледно-голубом фоне более интенсивно окрашенные тучные клетки. Феномен метахромазии связан с тем, что только в тучных клетках находится высокое содержание гепарина - высокосульфатированного биополимера. В популяции тучных клеток мы дифференцировали их формы в зависимости от возраста: Юные тучные клетки - мелкие размеры, хорошо различимо ядро, достаточно узкий ободок цитоплазмы. Зрелые формы - более крупные, цитоплазма богата гранулами. Старые формы - клетки вытянутой формы, ядро практически не различимо. Кроме того, в зависимости от морфологических критериев мы выделяли прежде всего, недегранулированные тучные клетки и дегранулированные. Недегранулированные тучные клетки по морфологическим признакам могут быть компактными и гранулированными. Дегранулированные тучные клетки, в которых происходят процессы высвобождение продуктов биосинтеза тучных клеток, могут быть в двух состояниях: Состояние экзоцитоза - когда гранулы в неизменном виде выделяются во внеклеточное пространство; Состояние лизиса - когда гранулы растворяются внутриклеточно с образованием вакуолей, из которых в дальнейшем продукты биосинтеза поступают во внеклеточное пространство. Кроме того, выделяли: состояние клазматоза, во время которого от цитоплазмы отшнуровывались целые фрагменты; состояние энуклеации, когда ядро покидало клетку; цитопласты, представляющие собой участки цитоплазмы тучных клеток. Полученные результаты: Количество тучных клеток в условиях антиортостатического вывешивания значительно уменьшается. Количество юных, зрелых, старых клеток в условиях антиортостатического вывешивания уменьшается, по сравнению с количеством тучных клеток в виварийной группе. Количество лизированных клеток в условиях антиортостатического вывешивания значительно увеличивается. Содержание клеток с другими морфофункциональными статусами уменьшается. Выводы: Антиортостатическое вывешивание в течение 30 суток приводит к количественным и качественным изменениям популяции тучных клеток в слизистой оболочке тощей кишки монгольских песчанок. Количественные изменения связаны со снижением численности популяции тучных клеток в слизистой оболочке. Качественные изменения, прежде всего, заключаются в активизации дегрануляции тучных клеток с помощью лизиса, что является увеличением секреции гистамина во внеклеточное пространство. Полученные экспериментальные данные свидетельствуют об уменьшении регуляторного потенциала тучных клеток в слизистой оболочке тощей кишки в условиях вывешивания, что может отражаться на морфофункциональном состоянии органа и снижении его адаптивных возможностей к факторам космического полета.×