Введение к работе
Актуальность проблемы Многие современные молекулярные теории старения рассматривают накопление повреждений генетического аппарата соматических клеток в качестве одной из ведущих причин развития возрастных нарушений их структуры и функции (Z A Medvedev,1990, GM Martin, 1991, Р S Timiras,1994, АА Morley,1995)
Фолликулярный эпителий щитовидной железы (ЩЖ) характеризуется
высокой лабильностью в ответ на воздействие различных эндогенных и
экзогенных факторов (АИКубарко,СЯмасита,1998), на протяжении
постнатального онтогенеза закономерно изменяются основные
гистофизиологические характеристики тиреоидной паренхимы, в том числе и ее пролиферативная активность (В Л Быков, 1979, М Habraand ,N J Sarhs,2005) Последний феномен проявляется не только в неодинаковой интенсивности процессов клеточного деления в разные возрастные периоды (Ю А Романов с соавт,1969, KChnstov et al ,1973, Е Conde et al,1992), но и в постепенном накоплении нерепарируемых дефектов генома тироцитов, приводящих к развитию очаговых гиперпластических и неопластических изменений органа (S Manotti et al ,1995, М Takaoka et al ,1995, К Krohn et al ,2005)
Ассоциированные с возрастом генетические повреждения, приводящие к развитию нестабильности хромосомного аппарата (PA Jacobs et al ,1961, В В Ganguly, 1993, A Wojda, MWitt,2003), могут быть визуализированы на светооптическом уровне при метафазном анализе делящихся клеток или с помощью цитогенетического метода анализа микроядер Последний основан на учете в популяции количества постмитотических интерфазных клеток с добавочными ядерными тельцами (микроядрами), образующимися из ацентрических фрагментов или целых хромосом в результате воздействия генотоксических факторов разной природы (W Schrmd,1975, JAHeddle et al ,1991, А Д Дурнев, С Б Середенин,1998, М Fenech,2000)
В серии исследований, проведенных ранее на кафедре гистологии Ярославской государственной медицинской академии, показано, что
4 микроядерный тест на модели предварительно стимулированных к размножению фолликулярных тироцитов в опытах m vivo является информативным методом оценки интенсивности влияния генотоксичных агентов на тиреоидную паренхиму (А В Павлов с соавт, 2001,2006, М А Гансбургский, 2005)
Однако данные о возможности использования цитогенетического метода исследования микроядер для изучения возрастных перестроек популяции фолликулярных тироцитов в условиях естественного уровня клеточного обновления эпителия ЩЖ в литературе отсутствуют Продолжает оставаться недостаточно изученным ряд важных количественных характеристик пролиферативной активности тиреоидного эпителия, необходимых для понимания механизмов развития нестабильности генома при старении (возрастная динамика формирования хромосомных аберраций, величин суточного пролиферативного пула и плоидности паренхимы) Учитывая очаговый характер и неравномерную выраженность пролиферативных процессов на уровне органа (Р А Гибадулин, Ю А Романов, 1966, В А Глумова с соавт,1980, AFaggiano et al ,2004), существенный интерес представляет исследование возрастной динамики размножения железистых клеток в составе основных структурных компонентов тиреоидной паренхимы (фолликулы, интерфолликулярный эпителий)
Цель исследования - анализ возрастных закономерностей пролиферации фолликулярного эпителия щитовидной железы, приводящих к образованию клеток с микроядрами и проведение на этой основе оценки развития нестабильности генома данной клеточной линии при старении
Задачи исследования.
Изучение возрастной динамики величин митотического индекса и суточного пролиферативного пула популяции фолликулярных тироцитов щитовидной железы лабораторных белых крыс
Исследование частоты патологических митозов железистых клеток в основные возрастные периоды
3 Анализ динамики содержания клеток с микроядрами в тиреоиднои
паренхиме на протяжении постнатального онтогенеза
Морфометрическое и цитофотометрическое (содержание ДНК) изучение ядерного аппарата микронуклеированных тироцитов
Изучение особенностей возрастной динамики пролиферации железистых клеток в составе основных структурных компонентов тиреоиднои паренхимы
Научная новизна Впервые в рамках целостного исследования детально исследована возрастная динамика формирования микронуклеированных тироцитов во взаимосвязи с пролиферативными процессами в тиреоиднои паренхиме Установлен закономерный фазовый характер феномена онтогенетического накопления тироцитов с микроядрами, выявлена прямая корреляция между интенсивностью процессов микронуклеации и частотой патологических митозов железистых клеток по мере старения организма
При цитофотометрическом и морфометрическом анализе ядерных структур аберрантных клеток впервые установлено, что возрастное формирование тироцитов с микроядрами связано с активизацией кластогенных механизмов повреждения генетического аппарата и не сопровождается процессами их полиплоидизации
Впервые определена величина суточного пролиферативного пула тироцитов на уровне тиреоиднои паренхимы в целом и отдельных ее компонентов (фолликулы различных размерных классов, интерфолликулярный эпителий) в основные возрастные периоды постнатального развития крыс
Основные теоретические положения, выносимые на защиту
На протяжении постнатального онтогенеза крыс в фолликулярном эпителии увеличивается частота патологических митозов и клеток с микроядрами, наиболее интенсивно эти процессы выражены при старении
Связанное с возрастом формирование микронуклеированных тироцитов развивается в рамках сохранения диплоидного генома
6 З В основе феномена усиленного формирования микронуклеированных тироцитов при старении лежат преимущественно кластогенные механизмы повреждения генома железистых клеток
Научно-практическая значимость Полученные результаты
конкретизируют механизмы и условия формирования клеток фолликулярного эпителия щитовидной железы с микроядрами в постнатальном онтогенезе, как чувствительного морфологического маркера развития возрастной нестабильности их генома Оценка интенсивности образования тироцитов с микроядрами в условиях естественного уровня клеточного обновления в тиреоидной паренхиме может быть использована для раннего выявления ассоциированных с возрастом нарушений пролиферации железистого эпителия в качестве одного из возможных морфологических критериев оценки риска развития неопластических поражений органа, а также при биомониторинге влияния антропогенных факторов на паренхиму щитовидной железы
Внедрение Результаты диссертационной работы внедрены в учебный процесс на кафедрах гистологии, цитологии и эмбриологии Рязанского государственного медицинского университета, Смоленской государственной медицинской академии, а также в практику научных исследований отдела радиоэкологии Института биологии Коми НЦ УрО РАН
Апробация работы Материалы диссертации доложены и обсуждены на 7 и 8 Международных симпозиумах «Применение современных методов анализа в изучении структуры и функции клетки» (Архангельск,2005,2006), 5 Всероссийской конференции «Бабухинские чтения в Орле» (2006), VIII Конгрессе Международной ассоциации морфологов (Орел, 2006)
Публикации по теме диссертации По материалам диссертации
опубликовано 7 печатных работ, в том числе 2 - в журналах, рекомендованных ВАК РФ
Структура и объем диссертации Диссертация объемом 92 страницы машинописного текста состоит из введения, обзора литературы, методической главы, результатов собственных исследований, обсуждения результатов, выводов,
