Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 14
1.1. Общая характеристика рыхлой волокнистой соединительной ткани, ее роль в обеспечении гомеостаза внутренней среды организма 14
1.2. Функциональная морфология соединительной ткани и тимуса при экстремальных и экспериментальных воздействиях 25
1.3. Окислительно-восстановительный гомеостаз. Свободно-радикальное окисление и антиоксидантная система защиты 30
1.3.1. ПОЛ и его роль в организме, цитофизиология макрофагов в реакциях ПОЛ 30
1.3.2. Понятие об антиоксидантной системе защиты организма... 33
1.3.3. Антиоксиданты. 35
Глава 2. Материалы и методы исследования 38
Глава 3. Гистофизиология соединительной ткани кожи, периферической крови и тимуса у крыс линии Wistar 47
3.1. Функциональная морфология рыхлой соединительной ткани кожи крыс линии Wistar 47
3.2. Состояние лейкоцитарной формулы крыс линии Wistar 50
3.3. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система крыс линии Wistar 51
3.4. Состояние иммунной системы крыс линии Wistar 52
3.4.1. Гистофизиология вилочковой железы 52
Глава 4. Гистофизиология соединительной ткани кожи, периферической крови и тимуса крыс линии Wistar в условиях экспериментальной дегидратации 58
4.1. Функциональная морфология рыхлой соединительной ткани кожи крыс линии Wistar в условиях экспериментальной дегидратации 58
4.2. Состояние лейкоцитарной формулы крыс линии Wistar в условиях экспериментальной дегидратации 68
4.3. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система крыс линии Wistar в условиях экспериментальной дегидратации 69
4.4. Состояние иммунной системы крыс линии Wistar в условиях экспериментальной дегидратации 74
4.4.1. Гистофизиология вилочковой железы в условиях экспериментальной дегидратации 74
Глава 5. Гистофизиология соединительной ткани кожи, периферической крови и тимуса крыс линии Wistar при введении альфа-токоферола 84
5.1. Функциональная морфология рыхлой соединительной ткани кожи крыс линии Wistar при введении альфа-токоферола 84
5.2. Состояние лейкоцитарной формулы крыс линии Wistar при введении альфа-токоферола 88
5.3. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система крыс линии Wistar при введении альфа-токоферола 89
5.4. Состояние иммунной системы крыс линии Wistar при введении альфа-токоферола 90
5.4.1. Гистофизиология вилочковой железы при введении альфа-токоферола 90
Глава 6. Гистофизиология соединительной ткани кожи, периферической крови и тимуса крыс линии Wistar при дегидратации и введении альфа-токоферола 95
6.1. Функциональная морфология рыхлой соединительной ткани крыс линии Wistar при дегидратации и введении альфа-токоферола 95
6.2. Состояние лейкоцитарной формулы крыс линии Wistar при дегидратации и введении альфа-токоферола 102
6.3. Перекисное окисление липидов и антиоксидантная система крыс линии Wistar при дегидратации и введении альфа-токоферола... 103
6.4. Состояние иммунной системы крыс линии Wistar при дегидратации и введении альфа-токоферола 108
6.4.1. Гистофизиология вилочковой железы при дегидратации и введении альфа-токоферола 108
Глава 7. Обсуждение результатов 113
Выводы 128
Литература 131
- Функциональная морфология соединительной ткани и тимуса при экстремальных и экспериментальных воздействиях
- Состояние лейкоцитарной формулы крыс линии Wistar
- Состояние лейкоцитарной формулы крыс линии Wistar в условиях экспериментальной дегидратации
- Состояние лейкоцитарной формулы крыс линии Wistar при введении альфа-токоферола
Введение к работе
Актуальность
Проблема адаптации организма к действию экстремальных факторов и сегодня остается одной из важнейших в биологии, физиологии и медицине, что объясняется увеличением воздействий на организм антропогенных и экологически неблагоприятных факторов. Обезвоживание относится к числу наиболее актуальных проблем (Роле Б. Дж., 1984; Боднар Я. Я., 1991; Правоторов Г. В., 1996), что обусловлено рядом причин: физических, физиологических и социальных. Резкая потеря влаги (дегидратация) является стрессовым фактором, который часто действует на организм человека в естественных условиях и обстановке специфического производства, к тому же многие заболевания инфекционного характера и травмы сопровождаются резкой потерей жидкости, приводя к нарушению функционирования различных органов и систем (Виноградов В. В., 1977; Малышев В. Д., 1984; Смирнов А. В. с соавт., 2006). Функционирование организма в экстремальных условиях обезвоживания сопровождается развитием общего адаптационного синдрома (Казначеев В. П., 1980; Горизонтов П. Д. с соавт., 1983; Меерсон А. Н. с соавт., 1984; Балонов М. И., Жеско Т. В., 1989; Салей А. П., 2000; Розенфельд А. С, 2004). Нарушение водного гомеостаза приводит к морфофункциональным изменениям ряда органов и систем, в том числе тканей внутренней среды (Куприянов В. В., 1983; Якимова Ю. А., 1993; Судаков К. В., 2000; Прошина Л. Г., 2004; Панин Л. Е., 2007; Воробьева Н. Ф., 2007, 2008) и органов иммунной системы (Акмаев И. Г., Гриневич В. В., 2003; Капитонова М. Ю. с соавт., 2005; Самусев Р. П. с соавт., 2006; Singh N. et al., 2005). В литературе отмечается высокая зависимость морфологии иммунной системы и, в частности, тимуса от условий существования организма (Сапин М. Р., Никитюк Д. Б., 2000; Ерофеева Л. М., Сапин М. Р., 2000). Тимус — центральный орган иммуногенеза, и от его состояния и активности во многом зависит выраженность защитных реакций всего организма (Сапин М. Р.,
Этинген Л. Е., 1996; Cempbelle Р. А., 1993). Ряд авторов отмечает, что острое стрессовое воздействие приводит к комплексным структурно-функциональным сдвигам в иммунной и нейроэндокринных системах регуляции живого организма (Агеева В. А. с соавт., 2004.; Смирнов А. В. с соавт., 2006; Самусев Р. П. с соавт., 2006; Persidsky Yuri, 2003).
Существование организма во внешней среде возможно благодаря эволюционно выработанным адаптивным реакциям, в которых непосредственное участие принимают ткани внутренней среды (Виноградов В. В., 1992; Бахшинян М. 3. с соавт., 1998; Верба О. Ю. с соавт., 2003; Волошин Н. А., 2005; Арташян О. С. с соавт., 2006; Жанаева С. Я. с соавт., 2007). Ткани внутренней среды, включающие соединительные ткани и кровь, наряду с другими системами организма обеспечивают гомеостаз, защитные, регулирующие функции организма (Виноградов В. В. с соавт., 1977; Казначеев В. П., 1980; Бахшинян М. 3., 2004; Новиков В. Д. с соавт., 2004; Воробьева Н. Ф., 2007; Панин Л. Е., 2007; Persidsky Yuri, 2003; Dale D. С, 2008).
Высказано мнение (Виноградов В. В., 1992; Правоторов Г. В., 1996, Прошина Л. Г., 2004; Воробьева Н. Ф., 2007) о системных реакциях соединительной ткани в адаптивных реакциях организма, а также значительной роли в них гистиоцитов соединительной ткани. Позже отмечено вовлечение в гомеостатические реакции и активация в них наряду с блуждающими и резидентных макрофагов различных компартментов при перегревании и гормональном дисбалансе (Юрина Н. А. , Радостина А. И., 1990; Воробьева Н. Ф., 2008; Wright J. К., 2004; Yancey P. G., 2007).
В настоящее время в литературе имеется ряд доказательств наличия взаимодействия между иммунной и эндокринной системами. Одним из кандидатов на роль посредников этих взаимоотношений, по мнению ряда авторов (Маянский А.Н.,1989; Громыхина Н.Ю., 1993; Jassar A. S. , 2005; Bukrinki М. et al., 2006), являются макрофаги, секретирующие такие ключевые иммунорегуляторные факторы, как интерлейкины - (ИЛ-1, ИЛ-6) -
7 фактор некроза опухолей, лимфоцит активирующий фактор и др. (Cempbelle Р. А., 1993; Jassar A. S. , 2005; Daryadel А., 2006; Joseph Е., 2006; Во-СЫп Chiu et al., 2007; Nadine Lippuner, 2007).
Известно также, что макрофаги определяют резистентность организма неблагоприятным условиям, а эффективность такого сопротивления зависит от согласованных взаимодействий эффекторных клеток (моноцитов, макрофагов, лимфоцитов (Бахшинян М. 3., 2004; Bassoe С. F., 2000; Qsterud В., 2003; Brown N. J., 2004; Yancey P. G., 2007).
Современная медицина располагает значительными фактическими данными, отражающими разные стороны адаптации организма к действию экстремальных факторов (Горизонтов П. Д. с соавт., 1983; Соловьев М. О., 1993; Юшков Б. Г. с соавт., 1999; Сапин М. Р., 2000; Судаков К. В., 2000). Достаточно хорошо исследована роль нервной системы, накоплены обширные данные, касающиеся эндокринной регуляции адаптивных реакций, в последние годы широко обсуждается роль иммунной системы в этих процессах (Струков А. И., 1990, Баринов Е. X., 1992; Фрейдлин И. С, 2000; Persidsky Yuri et al., 2003). Однако обращает на себя внимание чрезвычайная неравномерность и недостаточность в исследованиях, касающихся взаимодействия специфической и неспецифической защиты, корреляции реакции клеток соединительной ткани и органов иммуногенеза (Бабаева А. Г., 1995; Сапин М. Р., Никитюк Д.Б., 2000; Юшков Б. Г., 2006, Cempbelle Р. А., 1993; Persidsky Yuri, 2003; Yancey P. G., 2007).
Защитные и адаптивные реакции всего организма обусловлены в определенной степени состоянием системы мононуклеарнык фагоцитов, а также во многом зависят от состояния и активности тимуса. Известно, что тимус как центральный орган иммуногенеза реагирует на различные экологические, стрессовые и экстремальные факторы (Аминова Г. Г., 2000; Петренко М. В., 2005; Yakeler Е., 2004; Singh N., 2005; Di Naro Е., 2006).
Актуальность поставленной проблемы определяется углубленным исследованием и формированием целостного представления о значимости
8 структурных преобразований вилочковой железы при обезвоживании как центрального органа иммунопоэза, способного усугублять состояние либо повысить резистентность организма к данной ситуации, воздействуя через эффекторные звенья (лимфоциты, моноциты, макрофаги), представленные в тканях внутренней среды (рыхлой соединительной ткани и крови) (Агеева В. А., 2004; Singh N., 2000; Yakeler Е., 2004; Jassar A. S., 2005).
В работах последних лет (Балаболкин М. И., 2000; Журавлев Ю. И., 2001; Зенков Н. К., 2001; Голиков А. П., 2003; Беридзе М. 3., 2005; Воробьева Е. Н., 2005; Випартене Д., 2006; Власов А. П., 2007; Long L. Н., 2001; Asmis R., 2005) подчеркивается, что стресс-обусловленные реакции сопровождаются повышением процессов перекисного окисления липидов (ПОЛ). Современной и важной представляется возможность повышения сопротивляемости организма дегидратирующим факторам введением антиоксидантов, и в условиях санации тканей внутренней среды (от токсических агентов ПОЛ) усилить эффективность работы защитно-компенсаторных механизмов в их морфологическом представлении -структур рыхлой волокнистой соединительной ткани и иммунокомпетентных клеток вилочковой железы (Betteridge D. J., 2000; Medina F., 2007)
Совокупность вышеизложенных позиций определила направление работы, а также цели и задачи.
Цель исследования Настоящее исследование предпринято с целью изучения морфологических основ защитно-приспособительных реакций рыхлой волокнистой соединительной ткани кожи и тимуса при повреждающих и корригирующих воздействиях.
Задачи исследования
Основными задачами нашей работы, которые определили выделение основных ее разделов, явились следующие:
1. Провести сравнительную оценку функциональной морфологии рыхлой неоформленной соединительной ткани кожи, периферической
9 крови и тимуса в условиях физиологического гомеостаза, и повреждающем воздействии (экспериментальном обезвоживании организма).
Изучить влияние антиоксидантов на функциональную морфологию рыхлой неоформленной соединительной ткани кожи, крови и тимуса, уровень продуктов ПОЛ в крови и активность антиоксидантных ферментов в ткани печени.
Исследовать целесообразность превентивного введения а-токоферола при стресс-обусловленных воздействиях (дегидратация организма).
Выяснить рациональность использования антиоксиданта а-Тф в качестве корригирующего фактора на морфофункциональные изменения рыхлой соединительной ткани кожи и тимуса в условиях кумуляции в организме токсических продуктов ПОЛ, вызванных повреждающим действием экспериментального обезвоживания.
Провести сравнительный анализ эффективности защитно-компенсаторной перестройки рыхлой соединительной ткани кожи и тимуса при дегидратации и в условиях использования антиоксиданта.
Научная новизна Впервые выявлено, что обезвоживание на ранних этапах (1 - 3-х суток) вызывает адаптивно-компенсаторные, в последующем (5-7 сутки) деструктивные изменения тимуса, что соответствует стадиям дегидратационного (окислительного) стресса. Ярко выраженные деструктивные изменения тимуса на 7—9 сутки приводят к дезадаптации организма. Впервые отмечено, что деструктивные изменения вилочковой железы при дегидратации на фоне введения антиоксиданта имеют менее выраженный характер, чем при обезвоживании и носят защитно-приспособительный характер.
Впервые отмечено, что введение а-токоферола при дегидратации снижает содержание токсических продуктов ПОЛ и выраженность повреждений структур рыхлой соединительной ткани кожи, структур тимуса
10 и периферической крови, определяя возможность более эффективной работы защитно-компенсаторных механизмов и в том числе макрофагической и иммунной систем.
Использованный комплекс морфологических, биохимических и функциональных методов исследования позволил выявить морфогенез изменений клеток рыхлой соединительной ткани кожи (и в частности ее эффекторного звена - макрофагов) и тимуса в условиях нарушения водно-солевого гомеостаза на фоне введения а-токоферола.
Теоретическая и практическая значимость работы Полученные результаты исследований необходимы для разработки положений о роли системы мононуклеарных фагоцитов в защитно-компенсаторных реакциях; их взаимоотношениях с иммунокомпетентными клетками в поддержании постоянства внутренней среды организма при адаптации к неблагоприятным факторам среды.
Количественные параметры мононуклеарных фагоцитов могут быть взяты за основу в экспериментальной и теоретической гистологии, патофизиологии и биохимии в той их части, где объектом исследования является система мононуклеарных фагоцитов и соединительная ткань. Показатели окислительно-восстановительного гомеостаза (ПОЛ-АОЗ) могут быть учтены при рассмотрении вопроса окислительного стресса как одного из патогенетических звеньев каскада морфофункциональных нарушений при обезвоживании. Результаты работы по применению препарата с антиоксидантным действием (ос-токоферол) могут быть использованы для обоснования мер патогенетического лечения состояний, сопровождающихся явлениями обезвоживания в клинической практике, а также при коррекции нарушений водно-солевого гомеостаза в процессе экологических и профессиональных воздействий.
Внедрение результатов работы в практику
Материалы по функциональной морфологии тимуса необходимо учитывать при исследовании и коррекции иммунного статуса в процессе дегидратации.
Фактические данные результатов исследования и теоретическое обобщение материала могут учитываться при лечении заболеваний, сопровождающихся обезвоживанием в клинических условиях. Сведения, полученные в процессе выполнения работы, могут быть использованы в научной работе биологических, экологических, гистофизиологических и др. лабораторий, где предметом исследования является водно-солевой обмен, соединительная ткань, вилочковая железа. Теоретические аспекты, выводы, количественные параметры по гистофизиологии РСТ кожи и тимуса могут быть востребованы в педагогической работе естественнонаучных и медицинских кафедр университетов (биологии, молекулярной биологии, гистологии, анатомии, патофизиологии, патологической анатомии), что подтверждено соответствующими актами о внедрении.
Апробация работы
Основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на: XIII международной конференции студентов, аспирантов и молодых ученых «Ломоносов» - Москва, 12-15 апреля 2006, секция «фундаментальная медицина»; VIII конгрессе международной ассоциации морфологов - Орел, 15-17 сентября 2006; VII Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» - Москва, 23-26 ноября 2006; 6-й Всероссийской научной конференции «Бабухинские чтения в Орле». - Орел, 28-29 марта, 2007; конференции посвященной 100-летию Л. И. Фалина - Москва 17-18 мая, 2007; II Международном молодежном медицинском конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения - 2007». — С.-Петербург 5-7 декабря, 2007; XII научно-практической конференции сотрудников и студентов ИМО НовГУ - В.Новгород, апрель, 2008; IX конгрессе МАМ — г. Бухара, республика Узбекистан 14—17 мая,
12 2008; IX Международной научно-практической конференции "Здоровье и образование в XXI веке" - Москва, 27-30 ноября 2008.
Апробация работы осуществлена на совместном заседании кафедр морфологии человека, нормальной физиологии, общей патологии, микробиологии, иммунологии и инфекционных болезней и проблемной комиссии института медицинского образования Новгородского государственного университета имени Ярослава Мудрого.
По материалам диссертации опубликовано 20 научных работ, 2 из которых в журналах, включенных в «Перечень ВАК РФ» 2006 года и 7 - в материалах научных конференций с международным участием. Все материалы, представленные в диссертации и опубликованные в печати, собраны, обработаны и проанализированы лично автором.
Основные положения, выносимые на защиту 1.Нарушение водно-солевого гомеостаза, вызванное в эксперименте повреждающим агентом дегидратацией, обуславливает общесистемную реакцию тканей внутренней среды организма (соединительной и крови), выражающуюся в увеличении интенсивности пролиферации клеток-предшественников макрофагической системы моноцитов и последующим ростом всей популяции (численности) фагоцитов, а также значительной интенсификацией их метаболического ответа на 3 сутки исследования со снижением в последующие сроки.
2.Дегидратация организма крыс самцов линии Wistar приводит к появлению и росту в ходе эксперимента токсических метаболитов ПОЛ, с прямой корреляцией роста численности клеток макрофагической системы и обратной - с количеством иммунокомпетентных клеток крови и тимуса. Выявленные разнонаправленные изменения в различных иерархических звеньях иммунной защиты нарушают структурные основы (лимфоциты, моноциты, макрофаги) защитно-приспособительных реакций организма.
3.Оптимизация параметров ПОЛ внутренней среды организма в условиях обезвоживания путем введения антиоксидантов рациональна и приводит к
13 изменению динамики активации клеток макрофагической системы и повышению эффективности в работе данного исполнительного звена гомеостатических реакций.
4.Морфология вилочковой железы в процессе обезвоживания претерпевает характерную перестройку, которая на ранних этапах (1-3 сутки), очевидно, носит адаптивный характер. На 5-9 сутки происходят выраженные деструктивные изменения тимуса, оказывающие негативное влияние как на возможности иммунокомпетентных клеток самого органа, так и РСТ кожи и периферической крови. Введение антиоксиданта снижает степень и величину дистрофических изменений в тимусе, уменьшает процент гибели лимфоцитов путем некроза, увеличивает количество созревающих клеток и позитивно влияет на функциональные возможности структур РСТК (макрофагов, моноцитов, лимфоцитов), обеспечивающих адаптивно-компенсаторные реакции организма.
Объем и структура диссертации
Диссертация изложена на 161 странице машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, главы описания материала и методов исследования, главы собственных исследований, обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы (170 отечественного и ПО зарубежных источников). Работа иллюстрирована 74 рисунками и 14 таблицами.
Функциональная морфология соединительной ткани и тимуса при экстремальных и экспериментальных воздействиях
Состояние структурных компонентов рыхлой соединительной ткани при экстремальных и экспериментальных воздействиях Системные реакции соединительной ткани (СТ) включают изменения морфологических и цитохимических свойств фибробластов, гистиоцитарную реакцию, изменение со стороны тучных клеток, метаболизма всех клеток СТ, изменение структуры и химических свойств межклеточного вещества СТ, его состава, свойств, структуры и функции базальных мембран, а также изменения в органах кроветворения (Виноградов В. В. и др., 1992; Верба О. Ю., и др., 2003). Соединительная ткань отвечает изменением морфологических особенностей и метаболической перестройкой основных структурных компонентов при различных воздействиях факторов внешней и внутренней среды. Стресс-лимитирующие функции организма связаны со структурными элементами СТ и прежде всего с деятельностью макрофагов-резидентов (Воронина Н. П., и др., 1989; Бахшинян М. 3. и др., 1998, 2004).
Резистентность организма как мера эффективности его адаптации к экстремальным ситуациям во многом определяется функционированием СМФ. Эти клетки обеспечивают стабильность внутренней среды, своевременно очищая ее от продуктов распада собственных тканей, инфекционных агентов и др. Меняя состояние функциональной активности макрофагической системы, удается модифицировать сопротивляемость организма к стрессирующим агентам. Однако чрезмерная активация фагоцитов может сопровождаться метаболическим взрывом, продукцией и секрецией высокоактивных нестабильных продуктов восстановления кислорода, превращая клетки из эффекторов гомеостаза в индукторы каскада патологических процессов, повышения ПОЛ (Маянский А. Н., Маянский Д. Н., 1989; Зенков Н. К., 1994; Fay М., 1995; Kriharides L., 1998). Макрофаги -универсальные эффекторы гомеостаза, работающие как на уровне СТ, так и целого организма (Афанасьев Ю. И. с соавт., 1982; Бугаева И. О., 2004; Душкин М. И, 2006).
Выявлена зависимость между активностью гидролитических и липолитических ферментов в макрофагах из подкожной соединительной ткани (ПСТ) и уровнем инсулина в плазме крови (Правоторов Г. В, Новиков В. Д., 1996; Бугаева И. О., 2004). При экспериментальной гиперинсулинемии у крыс ферментативная активность в популяции гистиоцитов снижается и, в первую очередь, среди ферментов, участвующих в гидролизе и окислении липидов (ОБДГ - на 60% и НЭ - на 52%), т.е. макрофаги чутко реагируют на содержание транспортных форм липидов. Значительный интерес представляют сведения об активации макрофагов печени и легких при холодовом стрессе (Куликов В. Ю., 1988).
Активирующие воздействие на макрофагическую систему высокой температуры известный факт (Виноградов В. В. с соавт., 1986; Просцевич О. Д. с соавт., 2002; Воробьева Н. Ф., 2007), используемый для мобилизации этого звена резистентности в онкологической практике. S. Shan (1986) показал, что температура до 41 С активирует перитонеальные макрофаги, выше 42С ингибирует их активность. Введение циолитов при перегревании организма снижает реакцию макрофагов подкожной рыхлой соединительной ткани на высокую температуру (Воробьева Н. Ф., 2008). В работах Якимовой Ю. А. и Правоторова Г. В. (1993) выявлено, что введение пролактина приводит к увеличению численности гистиоцитов, вызывает активацию гликолиза в фибробластах, макрофагах.
В исследованиях макрофагической системы после воздействия вибрационного стресса показано, что стресс умеренной силы приводит к резкому (в 2 раза) увеличению численности фагоцитов (Шкурупий В. А., 1989). Известно, что глюкокортикоиды тормозят выход моноцитов в ткани и их превращение в макрофаги при воспалении. Высокие дозы гидрокортизона снижают общее число фибробластов, при этом уменьшается число зрелых, интенсивно продуцирующих коллаген клеток. Установлено, что под действием гидрокортизона в дозе 10 мг/кг снижается содержание тучных клеток в дерме кожи (Юрина Н. А., Радостина А. И., 1990).
Таким образом, СТ активно отвечает морфофункциональной перестройкой своих структур на экспериментальные и экстремальные воздействия, обеспечивая адаптивно-компенсаторные реакции. Особая роль принадлежит клеткам макрофагической системы, которые могут являться инструментом для поддержания и восстановления гомеостаза, контролем за качеством формирования адаптации к разным формам повреждения (Воронина Н. П. с соавт., 1989; Бугаева И. О. с соавт., 2004).
Состояние вилочковой железы при экстремальных и экспериментальных воздействиях Тимус является центральным органом иммуногенеза. Он реагирует на различные экологические, стрессовые и экстремальные факторы изменением структур и клеточных популяций. Вилочковая железа у крыс линии Wistar, как и других млекопитающих состоит из двух долей, покрытых соединительнотканной капсулой. Многочисленные перегородки, отходящие от нее, делят железу на дольки. В каждой дольке различают корковое и мозговое вещество. По данным Сапина М. Р. и Никитюк Д. Б. (2000) у дольки тимуса выделяют пять зон. Однако, М. Pelletier et al. (1986) дифференцируют в дольке четыре зоны. Четвертая зона представляет собой периваскулярную соединительную ткань, окружающую сосуды мозгового вещества, в которой находятся и макрофаги. Это конечный путь для Т-лимфоцитов и, очевидно, зона встречи с экстратимусным окружением (Пекарский М. И., Ишин Е. В., 1986). Макрофаги постоянно встречаются в тимусе, как в корковой, так и в мозговой части зоны (Маринова Ц. и др., 1980). Определяются в тимусе также и интердигитирующие ретикулярные клетки, основной функцией которых является предоставление антигенов лимфоцитам и передача активационного сигнала на покоящиеся лимфоциты (Austum J. М., 1982). В настоящее время известно, что в результате воздействия на организм различных неблагоприятных факторов внешней среды ослабляются защитные силы организма (низкая и высокая температура, обезвоживание, вибрация, эмоциональный стресс, гипоксия и др.) (Куликов В. Ю., 1988; Шкурупий В. А. с соавт., 1998; Воробьева Н. Ф., 2007). Однако, в ряде работ приведены сведения, когда дозированное воздействие тех же факторов оказывает позитивное влияние на защитно-компенсаторные реакции организма, представленные функционированием СМФ, иммуннокомпетентных органов и структур (Воронина Н. П. с соавт., 1989; Бугаева И. О. с соавт., 2004; Воробьева Н. Ф., 2008). От состояния и активности тимуса во многом зависит выраженность защитных реакций всего организма (Гусейнов Ш. Г. с соавт., 1989; Сапин М. Р., Никитюк Д. Б., 2000; Самусев Р. П. с соавт., 2006). Имеются данные, что в тимусе обеспечивается иммунокомпетентность лимфоцитов, осуществляющих генетический надзор (Сапин М. Р., Никитюк Д. Б., 2000). Обнаружено, что динамика структурных изменений в тимусе под влиянием длительного ограничения двигательной активности характеризуется гибелью лимфоцитов, уменьшением их относительной плотности в корковом веществе долек органа, увеличением объемной плотности междольковои соединительной ткани (Агеева В. А. с соавт., 2000).
Состояние лейкоцитарной формулы крыс линии Wistar
На протяжении многих десятков лет определение лейкоцитарной формулы (ЛФ) сохраняет устойчивое положение одного из обязательных методов клинических и экспериментальных исследований. Особая актуальность изучения прогностических возможностей ЛФ определяется в настоящее время тем, что различные системы показателей гемограммы отражают интегральные характеристики всех гомеостатических систем организма, формирующих неспецифические адаптационные реакции (Гаркави Л. X., 1977; Тихончук В. С, 1992).
Так, лейкоцитарная формула представляет собой замкнутую систему относительно определенного в норме количества составляющих ее различных форм лейкоцитов (Тихончук В. С. и соавт., 1992). Изменения, происходящие в периферической крови, неспецифичны, но в то же время отражают изменения, происходящие в целом организме. Различные виды лейкоцитов выполняют разные функции, поэтому определение соотношения разных видов лейкоцитов, содержания молодых форм, выявление патологических клеточных форм несет ценную диагностическую информацию.
Ограничение потребления воды в ходе эксперимента является для животных тяжелой стрессовой ситуацией. Поэтому для выяснения патогенетического звена изменений, происходящих в СТ, макрофагах, периферической крови мы провели анализ состояния ПОЛ, представленного содержанием диеновых конъюгатов (ДК) и малонового диальдегида (МДА), отражающих начальные и конечные этапы свободнорадикального окисления в эритроцитах, плазме крови, а также печени. По результатам исследования уровень ДК у интактных животных составил (в плазме крови 23,8±0,3 мкмоль/мл , в эритроцитах 28,0±0,3 мкмоль/мл), МДА (в плазме крови 3,80±0,04 нмоль/мл, в эритроцитах 121,0±1,1 нмоль/мл). Большое значение имеет состояние АОЗ. Среди ферментативного звена АОЗ ведущая роль принадлежит супероксиддисмутазе (СОД) и каталазе, которые, образуя сопряженную систему, последовательно обезвреживают супероксиданионы и пероксид водорода. Среди других энзимов АОЗ следует назвать глутатионпероксидазу (ГП), глутатион-8-трансферазу (TST), которые инактивируют перекиси, в том числе и липоперекиси, используя восстановленный глутатион. Реакцию восстановления окисленного глутатиона катализирует глутатион редуктаза (ГР). ГП, TST и ГР также образуют сопряженную систему обмена глутатиона. Глутатион, выполняя различные функции, определяет устойчивость к действию эндогенных и экзогенных стрессорных факторов. Из-за технологической невозможности выделения МФ из пленочных препаратов определение состояния ПОЛ проведено в эритроцитах, плазме крови и ткани печени. Активность ферментов АОЗ в печени интактых крыс составляет: ГП — 0,70±0,03 ед.активности/мг.белка, TST — 0,72±0,01 ед.активности/мг.белка, ГР 10 -0,53±0,02 ед.активности/мг.белка, СОД - 62,8±0,4 ед.активности/мг.белка.
Вилочковая железа имеет хорошо выраженное дольчатое строение, снаружи покрыта соединительнотканной капсулой, от которой внутрь отходят прослойки, делящие орган на дольки. В междольковых перегородках встречаются кровеносные сосуды, тучные клетки, фибробласты, небольшое количество бластных форм лимфоцитов. Строма долек представлена эпителиоретикулярными клетками, которые имеют отросчатую форму и образуют подобие сети. В петлях сети эпителиоретикулярных клеток располагаются лимфоциты (тимоциты). Каждая долька вилочковой железы образована корковым (KB) и мозговым веществом (MB) с достаточно четкими границами. MB долек занимает центральное положение (рис. 12). KB крыс линии Wistar на препаратах более темное, вследствие плотного расположения тимоцитов и подразделяется на субкапсулярную зону и внутреннюю корковую. Показатель соотношения корково-мозгового соотношения у интактных животных составляет 1,5±0,05. KB составляет 59,4±0,7% среза дольки тимуса, MB - 40,6±0,7%, соответственно (рис. 4).
Одним из важнейших показателей функционального состояния тимуса является пролиферативная активность клеток, в результате которой происходит обновление и пополнение органа Т-клетками. Доля клеток тимуса в S -фазе (SPF) составляет 7,7% (рис. 7).
В условиях нормы соединительная ткань характеризуется достаточно стабильным составом основных клеточных структур (фибробластов, макрофагов, тучных клеток) с небольшими колебаниями, характерными для стационарного уровня. Среди популяции клеток соединительной ткани макрофаги являются метаболически самыми активными. В тимусе интактных животных KB преобладает над MB, границы между ними четко выражены. Преобладающим видом клеток являются малые высокодифференцированные лимфоциты.
Состояние лейкоцитарной формулы крыс линии Wistar в условиях экспериментальной дегидратации
Экспериментальная дегидратация вызвала существенные сдвиги в периферической крови. Анализ лейкоцитарной формулы свидетельствует о значительном приросте на 3 сутки моноцитов (почти в 2 раза), правда, темпы поступления макрофагов в периферическую кровь на 6 сутки водной депривации несколько снижаются и составляют «38%, а на 9 — сопоставимы с контрольными цифрами. Заслуживает внимания уменьшение содержания лимфоцитов (клеток, ответственных за иммунные реакции) в динамике дегидратации. Их минимум соответствовал 5 суткам водного голодания (табл. 4.3).
При анализе полученных данных наблюдается временная зависимость изменения ДК от сроков эксперимента. Содержание первичных метаболитов ПОЛ в плазме крови и эритроцитах увеличивается до максимальных значений между вторыми и третьими сутками дегидратации и становится выше уровня контрольных животных в 2, 3 раза. Спад и последующий подъем ДК происходит после 7 суток эксперимента.
Изменения содержания МДА в крови отличался от изменений ДК. В эритроцитах крови наблюдается плавное увеличение содержания МДА, начиная с самых ранних сроков дегидратации, и достигает, максимума на 7 сутки водной депривации. Содержание МДА в плазме крови на ранних сроках отличается незначительным приростом, затем начинается увеличение этого параметра и на 7 сутки с начала эксперимента наблюдается максимум накопления вторичного метаболита ПОЛ (в 2 раза больше по сравнению с контролем).
Сопоставляя между собой полученные данные для ДК и МДА в крови белых крыс линии Wistar на фоне жесткого сухоядения, можно сделать вывод о противофазном характере изменений этих показателей, что, по всей вероятности, иллюстрирует временные последовательности образования ДК и МДА в плазме крови и эритроцитах при дегидратации (рис. 25).
В то же время активность ГР демонстрирует иной характер ответа: на ранних сроках наблюдения ее уровень возрастает, затем происходит резкий спад. Такого рода временные зависимости ответа ферментов обмена глутатиона, на наш взгляд, обусловлены функцией этих энзимов. Сохранение ГП и TST на исходном уровне свидетельствовало о поддержании уровня восстановленного глутатиона, необходимого для их нормального функционирования. Повышение активности ГР можно расценить как компенсаторную реакцию, направленную на интенсификацию функционирования системы восстановления окисленного глутатиона.
Активность СОД в ткани печени крыс на 3 сутки повышалась (на 4,3%), в то же время последующее водное голодание приводило к стабильному снижению (к 9 суткам 23% по сравнению с контролем), что наглядно демонстрирует временная зависимость (рис. 28).
Динамика активности СОД в печени крыс крыс линии Wistar при дегидратации. Знаком помечены отличия, достоверные от контроля р 0,05 В динамике водного голодания на 7 сутки происходило падение активности практически всех ферментов и накопление токсических продуктов ПОЛ. Наблюдалась отрицательная средняя корреляционная зависимость (г = 0,76) между метаболической активностью макрофагов и содержанием МДА в плазме крови (рис. 29).
В условиях обезвоживания консистенция вилочковой железы была мягкой, цвет - светло-серым. Установлено уменьшение долей тимуса у крыс, подвергшихся дегидратации, наиболее значимое в отдаленные сроки исследования. Объем вилочковой железы на протяжении эксперимента также уменьшался.
Относительная и абсолютная масса тимуса половозрелых крыс под влиянием экспериментальной дегидратации имела достоверно (р 0,05) сниженные показатели по сравнению с контрольной группой животных во все сроки исследования с максимальным уменьшением к 9 суткам эксперимента. Динамика изменений абсолютной и относительной масс тимуса во всех сроках эксперимента представлена в табл. 4.4.
Состояние лейкоцитарной формулы крыс линии Wistar при введении альфа-токоферола
Анализ показателей ПОЛ в крови и тканях печени при введении а-Тф свидетельствует о снижении ДК и МДА (табл.5.5). Максимальное уменьшение их показателей регистрировалось на 9 сутки введения препарата и составляло 11% и 19% соответственно. В ткани печени уменьшение ДК составило 26%, а МДА 31%. Насыщение а-Тф повысило содержание эндогенных АО ферментов (табл. 5.6). Содержание СОД в ткани печени на протяжении 15 дней возросло на 40%, последующее введение препарата привело к падению активности фермента, такая же тенденция наблюдалась в отношении ГП и TST. Активность ГР колебалась в пределах стационарного уровня.
Морфологически вилочковая железа при введении а-Тф имеет хорошо выраженное дольчатое строение. Визуально гистологические срезы окрашенные гематоксилином и эозином не отличаются от контрольных препаратов.
Абсолютная масса тимуса животных при введении антиоксиданта составила 357,4±10,8 мг по сравнению с контрольной группой 340,8±8,3 мг. Относительная масса тимуса оставалась сопоставимой с контролем и составляла 2,1±0,07 мг/гр. Корково-мозговое соотношение на фоне введения а-Тф равнялось 1,6±0,09. KB составляло 62,1±1,2% среза дольки тимуса, MB - 37,9±1,3% соответственно (рис. 45).
Относительная плотность лимфоцитов в корковом веществе составляет 303,5 усл. единиц, в мозговом - 252,5 усл. единиц. Тимоциты коркового и мозгового вещества представлены малыми, средними и большими лимфоцитами. Исследование клеточного состава тимуса показало, что для каждой структурно-функциональной зоны (KB и MB) характерны определенные соотношения клеток (рис. 46).
Введение крысам линии Wistar альфа-токоферола вызвало активацию элементов СМФ РСТК, что проявилось в приросте численной плотности макрофагов, увеличением МФИ, метаболической активности ряда окислительных и гидролитических ферментов. Увеличение численности фагоцитов происходило преимущественно, очевидно, за счет клеток-предшественников — моноцитов, возможно (отчасти), за счет рециркулирующего пула макрофагов. В периферической крови отмечено возрастание на 9-15 сутки содержания моноцитов.
Состояние животных в режиме «жесткого» сухоядения на фоне введения а-Тф оказалось более благоприятным. Для определения выживаемости животных, подвергнутых дегидратации на фоне введения альфа-токоферола, проведен эксперимент с 20 крысами. При этом установлено, что первая из крыс погибла на 7 сутки водной депривации (5%), а на 9 - вторая (5%), на десятые — две (10%). Впоследствии на 14 сутки погибло ещё 4 (20%) крысы. Основная масса животных погибла на 16-19 сутки водного голодания. Дегидратация без введения протектора вызвала гибель животных уже на 5-6 сутки, а основная масса погибла в сроки 10-12 суток водной депривации.
Таким образом, введение альфа-токоферола оказывает существенное протективное влияние на жизнеспособность. Продолжительность жизни крыс при водном голодании увеличивается практически в два раза.
