Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 13
1.1. Гисто физиология тимуса 13
1.2. Антигенпредставляющие клетки тимуса 25
1.3. Роль биогенных аминов в формировании иммунного ответа 30
1.4. Участие нейропептидов вазоактивного интестинального пептида и субстанции Р в иммунных процессах 35
1.5. Мужские половые гормоны и иммунные процессы 38
2. Материал и методы исследования 42
2.1. Материал исследования 42
2.2. Методы исследования 43
3. Результаты собственного исследования 50
3.1. Морфофункциональная характеристика структур тимуса интактных и контрольных групп животных 50
3.1.1. Люминесцентно-гистохимическое исследование тимуса 50
3.1.2. Результаты определения серотонинового индекса в структурах тимуса 55
3.1.3. Корреляционный анализ в паре биогенных аминов в структурах тимуса 57
3.1.4. Анализ корреляционных связей биоаминсодержащих структур тимуса 60
3.1.5. МНС - II - экспрессирующие (антигенпредставляющие) клетки тимуса 63
3.1.6. Нейропептидсодержащие структуры тимуса 65
3.1.7. Исследование популяции тучных клеток тимуса 69
3.2. Морфофункциональная характеристика структур тимуса при тестэктомии 76
3.2.1. Общегистологическая характеристика тимуса при тестэктомии 76
3.2.2. Результаты люминесцентно-гистохимического исследования тимуса при тестэктомии 80
3.2.3. Серотониновый индекс в структурах тимуса при тестэктомии 86
3.2.4. Корреляционный анализ в паре биогенных аминов в структурах тимуса подопытных животных 87
3.2.5. Корреляционная характеристика пар биоаминсо держащих структур тимуса при тестэктомии 90
3.2.6. Антигенпредставляющие клетки тимуса при тестэктомии 93
3.2.7. Нейропептидсодержащие структуры тимуса при тестэктомии 99
3.2.8. Популяция тучных клеток тимуса при тестэктомии 104
4. Обсуждение результатов исследования 115
Выводы 131
Список использованной литературы 133
- Антигенпредставляющие клетки тимуса
- Участие нейропептидов вазоактивного интестинального пептида и субстанции Р в иммунных процессах
- Люминесцентно-гистохимическое исследование тимуса
- Корреляционный анализ в паре биогенных аминов в структурах тимуса подопытных животных
Введение к работе
Изучение роли нейроиммуноэндокринных механизмов "в
поддержании гомеостаза приобретает в последние годы все большую
актуальность. Эти исследования объединяются в относительно новую
фундаментальную биомедицинскую дисциплину —
нейроиммуноэндокринологию, изучающую структурно-функциональные основы и молекулярную общность основных регуляторных систем организма: нервной, иммунной и эндокринной (Г. В. Гущин, 1990; В. В. Абрамов, 1991, 1996; И. Г. Акмаев, 1993, 1997; И. Г. Акмаев, В. В. Гриневич, 2000; Е. А. Корнева, 2003; К. В. Судаков, 2003; К. S. Madden et al, 1994; R. Meintlein et al, 2000).
Тимус является органом, в котором наиболее ярко проявляются
тесные молекулярные и клеточные нейроиммуноэндокринные
взаимодействия, что обусловлено широким спектром
гормональноактивных молекул, синтезируемых в нем, а также наличием на клеточных структурах тимуса рецепторов практически для всех известных неиромедиаторов, нейропептидов и гормонов, в том числе и для андрогенов (А. А. Ярилин, И. М. Беляков, 1996; И. М. Кветной и соавт., 2005; A. D. Abraham, С. Е. Sekeris, 1976; G. Souweine et al., 1980; A. M. Genaro et al., 1989; K. Hellstrand et al., 1993; B. Marchetti, 1994; N.J. Olsenetal, 2001).
Важную роль посредников во взаимодействиях иммунной и нейроэндокринной систем в тимусе выполняют антигенпредставляющие клетки: макрофаги и дендритные клетки. Секретируя ключевые иммунорегуляторные факторы, в том числе и биогенные амины, изменяя количество и соотношение неиромедиаторов в микроокружении тимоцитов, они активно участвуют в процессах их пролиферации и дифференцировки (Д. С. Гордон и соавт., 2001; М. В. Пащенков,
Б. В. Пинегин, 2006; В. Ю. Талаев и соавт., 2008). В то же время функциональная активность антигенпредставляющих клеток и тимоцитов находится под непосредственным контролем нервной и эндокринной систем (Е. А. Корнева и соавт., 1978; И. Я. Учитель, 1978; Е. А. Корнева, Э. К. Шхинек, 1988; К. В. Судаков, 2003; И. М. Кветной и соавт., 2005).
Актуальность темы. Несмотря на большие достижения в нейроиммуноэндокринологии, на сегодняшний день многие аспекты этой области остаются еще недостаточно изученными.
Актуальным является поиск закономерностей взаимодействия иммунной и нейроэндокринной систем и принципов их совместного функционирования. Эти данные являются важным и актуальным направлением решения проблемы иммуномодуляции и механизмов резистентности. Одним из приемов исследования роли эндокринных факторов в регуляции иммунологических функций в целостном организме является изучение динамики и интенсивности развития иммунных реакций в условиях гормональной недостаточности, вызванной хирургическим удалением эндокринного органа.
Мужские половые гормоны, основным источником которых в организме являются яички, вносят существенный вклад в функционирование иммунной системы (М. В. Швецов, 1983; С. J. Crossman, 1984; К. Seiki, К. Sakabe, 1997; W. Savino, М. Dardenne, 2000). Однако, в научной литературе, посвященной вопросам нейроиммуноэндокринологии (В. Ф. Чеботарев, 1979; Е. А. Корнева, 2003; И. М. Кветной и соавт., 2005; Е. Г. Скурихин и соавт., 2006), отсутствуют данные о комплексных исследованиях влияния мужских половых гормонов на биоаминное и нейропептидное обеспечение центрального органа иммунитета — тимуса. С учетом вышеизложенного нами была создана экспериментальная модель недостатка мужских половых гормонов в организме путем тестэктомии для изучения на ней
морфофункциональных изменений структур тимуса. Считаем, что исследование является актуальным, расширяет знания о нейрогуморальном обеспечении деятельности тимуса и раскрывает отдельные механизмы иммуномодулирующего действия андрогенов.
Цель исследования. Целью настоящего исследования явилась морфофункциональная характеристика структур тимуса при тестэктомии -экспериментально созданной модели недостатка мужских половых гормонов в организме.
В соответствии с поставленной целью были сформулированы следующие задачи исследования:
Изучить люминесцентную морфологию тимуса интактных и контрольных (ложнооперированных) животных, провести количественное-исследование обеспеченности катехоламинами и серотонином структур тимуса, определить-их нейромедиаторные взаимоотношения.
С помощью иммуногистохимических методов описать морфологию и количественное распределение антигенпредставляющих клеток, а также структур тимуса, содержащих нейропептиды вазоактивный интестинальный пептид и субстанцию Р.
Выявить и проанализировать изменения в функциональной морфологии нейромедиаторных (катехоламиновой и серотониновой) систем долек тимуса при тестэктомии.
Проследить характер модулирующего действия тестэктомии на состояние популяций антигенпредставляющих и неиропептидсодержащих клеток центрального органа иммунитета.
Изучить популяцию тучных клеток тимуса, обеспеченность их биогенными аминами, состояние гепарина и других гликозоаминогликанов в их гранулах, а также 'степень дегрануляции после тестэктомии.
Научная новизна. С помощью люминесцентно-гистохимического исследования впервые изучены обеспеченность иммунокомпетентных
клеток тимуса нейромедиаторными биогенными аминами и их функциональные взаимосвязи после тестэктомии.
В тимусе описаны антигенпредставляюшие (МНС класс II-экспрессирующие) макрофаги, дендритные клетки и нейроэндокринные клетки, содержащие нейропептиды вазоактивный интестинальный пептид и субстанцию Р. Обнаружена тесная взаимосвязь между этими популяциями клеток. Впервые доказано модулирующее влияние обусловленных тестэктомией гормональных сдвигов в организме на их численность и морфофункциональные свойства.
Описаны тинкториальные свойства тучных клеток тимуса, впервые изучено содержание в них биогенных аминов, состояние гепарина и степень дегрануляции при тестэктомии.
Научно-практическая значимость работы. Результаты проведенных исследований - один из примеров эндокринной регуляции нейроиммунных взаимодействий в тимусе. Они демонстрируют ответную реакцию биоаминной и нейропептидной систем тимуса на дефицит мужских половых гормонов в организме, что позволит судить о роли этих гормонов в деятельности иммунной системы.
Выводы и научные положения диссертационной работы могут быть использованы в учебном процессе вузов медико-биологического профиля при изучении курсов «Гистология», «Цитология», «Иммунная система», «Эндокринология», «Мужская половая система».
Полученные результаты относятся к области фундаментальных исследований и расширяют знания закономерностей нейрогуморального обеспечения иммунного гомеостаза, что должно помочь при создании методов коррекции и управления иммунитетом.
Исследование проводилось в соответствии с Координационным планом РАМН по теме «Гистохимия биогенных аминов в морфофункциональном состоянии органов и тканей в норме и
эксперименте» (№ госрегистрации 01970007431 от 1997 г. и № 0120.0851887 от 2008 г.).
Реализация результатов исследования. Научные разработки,
положения, выводы и фотоматериалы диссертационного исследования используются при чтении лекций и проведении практических занятий на кафедрах медицинской биологии и цитологии, эмбриологии, гистологии ФГОУ ВПО «Чувашский государственный университет имени И.Н. Ульянова», на кафедре гистологии ГОУ ВПО «Смоленская государственная медицинская академия».
Апробация работы. Основные научные положения, выводы и результаты работы доложены и обсуждены на IV Международной конференции по функциональной нейроморфологии «Колосовские чтения» (Санкт-Петербург, 2002), научно-практической конференции Приволжского федерального округа «Семейная медицина в современных условиях» (Чебоксары, 2002), IV Съезде физиологов Сибири (Новосибирск, 2002), V Конгрессе Российской ассоциации аллергологов и клинических иммунологов (РААКИ) «Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии» (Москва, 2002), IV Всероссийской конференции творчества студентов «Юность Большой Волги» (Чебоксары, 2002), XXXVI и XXXVIII научных студенческих конференциях Чувашского государственного университета (Чебоксары, 2002, 2004), XII Международном Конгрессе по реабилитации в медицине и иммунореабилитации (Паттайя, Таиланд, 2007), VIII Международном Конгрессе «Здоровье и образование в XXI веке; концепции болезней цивилизации» (Москва, 2007), Всероссийской конференции с международным участием «Морфология в теории и практике», посвященной 85-летию со дня рождения Д. С. Гордон (Чебоксары, 2008), Объединенном иммунологическом Форуме (Санкт-Петербург, 2008).
Научные положения, выносимые на защиту:
В тимусе морфологическим субстратом, обеспечивающим тимоциты биогенными аминами, наряду с адренергическими нервами являются макрофаги кортикомедуллярной, субкапсулярной зон и тучные клетки. Каждая из иммунокомпетентных структур характеризуется определенным уровнем биогенных аминов. В люминесцирующих структурах тимуса интактных и контрольных (ложнооперированных) групп животных преобладает содержание серотонина.
После тестэктомии происходит депонирование иммуносупрессорного моноамина серотонина в клетках микроокружения тимоцитов и повышение уровня катехоламинов в тимоцитах. Увеличивается число молодых развивающихся форм* тучных клеток без признаков дегрануляции, содержащих малосульфатированный незрелый гепарин.
3. Антигенпредставляющие (МНС-П-экспрессирующие) клетки тимуса, выявленные методом непрямого иммуногистохимического анализа, по локализации, распределению и морфологии подобны биоаминсодержащим структурам, что подтверждает макрофагальную природу люминесцирующих гранулярных клеток тимуса. Тестэктомия ведет к возрастанию числа антигенпредставляющих клеток в корковом и мозговом веществах и уменьшению количества нейропептидсодержащих (вазоактивный интестинальный пептид и субстанция Р) структур во всех зонах долек тимуса.
Публикации по теме диссертации. Основные положения диссертации отражены в 17 опубликованных работах, 6 из них (3 статьи, и 3 тезисов конференций) — в центральных периодических журналах «Бюллетень экспериментальной биологии и медицины», «Морфология», «Аллергология и иммунология», «Российский иммунологический
журнал», которые входят в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, определенных ВАК России.
Объем и структура диссертации. Диссертационный материал изложен на 167 страницах компьютерного исполнения и состоит из списка сокращений, введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, результатов собственного исследования, обсуждения результатов, выводов и списка использованной литературы. Работа иллюстрирована 16 таблицами и 48 рисунками, из которых 3 диаграммы и 45 микрофотографий. Список литературы содержит 152 отечественных и 148 иностранных источников. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован автором лично.
Антигенпредставляющие клетки тимуса
Дендритные клетки, макрофаги, а также В-лимфоциты относят к антигенпредставляющим или антигенпрезентирующим клеткам (АПК). Их объединяет способность экспрессировать на своей наружной мембране белки главного комплекса гистосовместимости второго класса - major histocompatibility complex class II (MHC-II), а также МНС класс I и все необходимые корецепторные молекулы и цитокины, достаточные для активации Т-лимфоцита к иммунному ответу. Комплекс антиген-пептид с молекулами МНС-П, представленный на поверхности этих клеток, распознается исключительно Т-хелперами (CD4+). Если при этом происходят все необходимые и достаточные корецепторные взаимодействия с АПК, то Т-лимфоцит получает активационный сигнал к пролиферации и дифференцировке, создаются, все условия, необходимые для взаимодействия с В-лимфоцитами, лейкоцитами, что ведет к дальнейшей активации иммунных процессов. АПК создают микроокружение тимоцитам в тимусе и участвуют в отборе таких клонов Т-лимфоцитов, которые были бы способны реагировать на комплекс MHC-II только с чужеродным антигеном и индуцируют апоптоз неполноценных Т-лимфоцитов, реагирующих на собственные антигены (Р. М. Хаитов и соавт., 2000; А. В. Караулова, 2002; Н. А. Маянский, А. Н. Маянский, 2006).
Дендритные клетки (ДК) - клетки мезенхимального происхождения, формирующие микроокружение тимуса. Впервые ДК клетки описаны в тимусе в 1969 г. U. Haelst (1969). Основным их местом расположения является кортикомедуллярная зона долек тимуса, которая хорошо кровоснабжена. ДК характеризуются рядом морфологических особенностей: эксцентрично расположенное ядро, развитая система отростков, небольшое число лизосом и фаголизосом,. хорошо развитый- пластинчатый комплекс и рибосомальный. аппарат. Отсутствие десмосом- и тонофиламентов позволяет при электронно-микроскопическом исследовании- отличать их от эпителиальных клеток (О. В. Лебединская и соавт., 2004; М. S. ВігЬеск et al., 1951; А. М. Duijvestijn et al., 1983). Иммуногистохимически ДК характеризуются антигенами МНС-П (А. А. Ярилин и соавт., 1991), 1а-антигеном (А. М. Duijvestijn, А. N. Barclay, 1984), секретируют ИЛ-1, простагландины Ег, участвующие в процессах дифференцировки и селекции Т-лимфоцитов. Не менее специфическим маркером для ДК тимуса, позволяющим отличить их от типичных макрофагов, является белок S-100. Используя метод выявления данного белка и лизоцима в клетках тимуса иммуноцитохимическим методом, И. В. Спирин, В. Е. Сергеева (2000), Н. R. Higley et al. (1984) установили локализацию белка S-100 в ДК тимуса, тогда как эти клетки давали отрицательную реакцию на, лизоцим. В типичных макрофагах этот белок не- выявлен, но в них установлено высокое содержание лизоцима (А. М . Duijvestijn et al., 1984). В культуре около 25% ДК может образовывать розетки с незрелыми Т-лимфоцитами (D. Ploton et al., 1986; J. Crocker, 1990; D. Hernandez-Verdun, P. Roussel, 1995).
Таким образом, ДК тимуса представляют собой особый клон тимусных макрофагов, специализированных на создании тимусного микроокружения с утратой основных фагоцитарных качеств. Однако ингибирование фагоцитарных свойств ДК происходит только в физиологических условиях. При экстремальных ситуациях, например при острой акцидентальной инволюции тимуса, фагоцитарная активность ДК может возрастать во много раз, что сопровождается изменением их субклеточной организации в сторону макрофагов (А. М. Duijvestiju et al., 1982).
Макрофаги выявляются среди лимфоидных клеток во всех зонах тимуса (Е. С. Hoefsmit et al., 1980; L. Ginaldi et al., 1999). Форма их неправильная, что обусловлено выпячиваниями или углублениями плазмалеммы. Ядро клеток также неправильной формы, светлое за счет преимущественного содержания эухроматина. Цитоплазма заполнена многочисленными лизосомами и крупными фагосомами. Внутри фагосом нередко обнаруживаются фагоцитированные лимфоциты на различных стадиях деструкции (Я. Карр, 1978). Макрофаги богаты кислой фосфатазой и эндогенной пероксидазой.
Основной функцией макрофагов является фагоцитоз погибающих в процессе селекции тимоцитов и участие в дифференцировке Т-лимфоцитов через секрецию различных биологически активных веществ (A. Beetz et al., 1997).
Профессором Д. С. Гордон и соавт. (1972) в тимусе были впервые описаны несколько разновидностей люминесцирующих гранулярных клеток (ЛТК). Было показано, что они, наряду с тучными клетками и адренергическими нервными волокнами, способны накапливать и секретировать биогенные амины, участвуя тем самым в иммуногенезе. ЛГК располагаются двумя слоями: 1 - премедуллярный, состоящий из компактно расположенных полигональных клеток; 2 - субкапсулярный, состоящий из мелких клеток, расположенных беспорядочно. Установлено, что функции первого и второго видов корковых люминесцирующих клеток различны. В премедуллярных ЛГК определяется простагландин Е2, 1а-антиген (Д. С. Гордон и соавт., 1990; О. И. Олангин и соавт., 1998). В экспериментах с введением вегетотропных препаратов (адреномиметических, адреноблокирующих, серотонина, гистамина, гистаминсвязывающих веществ) доказана аминопродуцирующая (серотонин (СТ), катехоламины (КА), гистамин) функция этих клеток (В. Е. Сергеева, 1973; Д. С. Гордон и соавт., 1982). Они позитивны на моноаминоксидазу (МАО) и только некоторые - на кислую фосфатазу и неспецифическую эстеразу, обладают суданофилией и аргирофилией (Н. А. Юрина, А. Я. Тамахина, 1995). В этой же зоне тимуса определены клетки со скрытой метахромазией и альдегид-фуксин-положительные клетки, что свидетельствует о продукции ими пептидных гормонов (Т. Л. Петрова и соавт., 1998). Позже в премедуллярных ЛГК был выявлен белок S-100, и они были идентифицированы с ДК (И. В. Спирин, В. Е. Сергеева, 2000; Д. С. Гордон и соавт., 2001).
Субкапсулярные ЛГК дают положительную реакцию на кислую фосфатазу и неспецифическую эстеразу (В. Е. Сергеева, Д. С. Гордон, 1992; Л. А. Любовцева, 1993), на альдегид-фуксин (Л. А. Сысоева, А. Г. Гунин, 1998; Т. Л. Петрова с соавт., 1998) и обладают аминопоглотительными свойствами. Доказана их макрофагальная природа (Л. А. Любовцева, 1993; В. Е. Сергеева и соавт., 1994).
Участие нейропептидов вазоактивного интестинального пептида и субстанции Р в иммунных процессах
Вазоактивный интестинальный пептид (ВИЛ) — пептид, состоящий из 29 аминокислотных остатков, широко распространен в организме: во всех отделах пищеварительного тракта, в различных отделах центральной нервной системы и симпатических ганглиях, в тонких нервных волокнах собственной пластинки слизистой и подслизистой оболочек, в коре надпочечников как клетки диффузной нейроэндокринной системы (L. Larsson et al., 1976; S. I. Said, 1976; G. L. Ferri et al., 1984). По своему физиологическому действию ВИЛ относится к числу регуляторных пептидов, обладающих мощным сосудотропным действием. Он вызывает выраженную вазодилатацию и "падение общего артериального давления, тормозит секрецию желудка, увеличивает образование гидрокарбонатов поджелудочной железой, (S. Paul et al., 1993; С. Surrenti et al., 1993), стимулирует секрецию пролактина гипофизом, участвует в контроле зрительной информации, поступающей в мозг (Н. Okamura et al., 1995).
Субстанция Р (SP) - пептид, состоящий из 11 аминокислот и проявляющий свойства нейромедиатора как в центральной, так и в периферической нервной системе. SP выявлена в головном и спинном мозге (И. Г. Власова и соавт., 2000; А. С. Cuello et al., 1979), слюнных железах, в клеточных телах и отростках ауэрбаховского и мейснеровского интрамуральных сплетений кишечника, в цитоплазме апудоцитов - ЕСз-клеток (А. В. Трофимов и соавт., 2005; G. L. Ferri et al., 1984), надпочечниках, в щитовидной железе, тимусе, дыхательных путях, гладких мышцах, коже, почках (D. О. Kuo et al., 1984), предстательной железе, яичках различных млекопитающих, включая человека.
SP рассматривается в настоящее время как основной медиатор нейрогенного воспаления (D. G. Рауап, 1989; Т. В. Casale, 1991), SP индуцирует синтез провоспалительных медиаторов (ИЛ-1, фактора некроза опухоли и др.), усиливает действие брадикинина, гистамина, серотонина, стимулирует выброс ВИП, гистамина и фактора роста нервов тучными клетками; повышает фагоцитоз (Л. К. Леонавичене, В. И. Астраускас, 1990). Отсюда и широкий спектр физиологической активности SP: временное падение кровяного давления в результате периферической вазодилатации, сильное спазмогенное действие на все сегменты пищеварительного тракта, секретогенное действие, высвобождение пролактина, участие в регуляции гормональной активности кишечника, индуцирование отека слизистой оболочки бронхов, бронхоспазма (Н. С. Лев, 1994), оказание седативного действия, в связи с чем SP считают физиологическим транквилизатором, являющимся нейротрансмиттером, вовлеченным в модуляцию болевой чувствительности (К. И. Прощаев и соавт., 2006).
В научной литературе имеется описание распределения в тимусе нервных волокон, содержащих разнообразные нейропептиды (К. Bulloch, 1985; D. L. Felten, 1985), в том числе вазоактивный интестинальный пептид (A. A. Al-Shawaf et al, 1991) и субстанцию Р (В. Silva Alberto, 2006). В соединительной ткани капсулы и септ тимуса были идентифицированы SP-содержащие нервные волокна (D. L. Bellinger, 1990; М. D. Kendall et al., 1991), которые находились в тесном контакте с тучными клетками (W. Piotrowski, 1987). D. Lorton et al. (1990) обнаружили у крыс SP-позитивные немиелинизированные нервные волокна в окружающей тимус жировой и соединительной ткани, в капсуле тимуса, во внутридольковых септах, от которых они в дальнейшем распространялись в глубь коркового вещества и кортикомедуллярной зоны между тимоцитами и тучными клетками. В паренхиме мозгового вещества D. Lorton et al. обнаружили скудную SP-иннервацию. Нейропептиды могут выделяться не только нервными окончаниями нейронов, но и представителями других популяций клеток. По наблюдениям S. R. Jurjus et al. (1998), SP-позитивные клетки так же, как и SP-позитивные нервные волокна, встречаются по всему органу, одиночно или группами, независимо от хода кровеносных сосудов, преобладая в кортикомедуллярной зоне дольки тимуса. По данным G. Santoni et al. (2003), нейропептиды секретируют тимические эпителиальные клетки и тимоциты, несущие молекулы CD5.
Нейропептиды оказывают модулирующее влияние на иммунокомпетентные клетки. Рецепторы ВИЛ присутствуют на тимоцитах, преимущественно юных. ВИЛ подавляет спонтанную и индуцированную пролиферацию тимоцитов, но усиливает дифференцировку CD4 CD8", а также замедляет апоптоз тимоцитов, -вызванный глюкокортикоидами. Многие эффекты ВИЛ опосредованы через повышение уровня внутриклеточного цАМФ (W. Savino, М. Dardenne, 2000).
Известны функциональные рецепторы SP на поверхности лимфоцитов, макрофагов, тучных клеток (D. Lorton et al., 1990). SP, вводимая внутрибрюшинно в дозе 250 мкг/кг, отменяет вызываемую стрессом атрофию тимуса, нормализует сниженную при стрессе фагоцитарную активность перитонеальных макрофагов и частично восстанавливает продукцию антителообразующих клеток, резко ослабленную при стрессе (В. Г. Фомина и соавт., 1986). SP стимулирует клеточный и гуморальный иммунитет, увеличивая синтез ДНК и протеинов, усиливая пролиферацию зрелых Т-лимфоцитов (G. Santoni et al., 2003), а так же, как и ВИЛ, подавляет апоптоз тимоцитов, вызванный глюкокортикоидами (R. Dimri et al., 2000).
Таким образом, нейропептиды играют важную роль в процессе развития и функционирования тимоцитов и других иммунокомпетентных клеток тимуса, тем самым обеспечивая взаимодействие между нервной и иммунной системами (И. М. Кветной и соавт., 2005; К. Shigematsu et al., 1986; U. М. Moll, 1997; В. Silva Alberto, 2006).
Люминесцентно-гистохимическое исследование тимуса
Люминесцентно-гистохимическое исследование тимуса методом Фалька-Хилларпа в модификации Е. М. Крохиной (1969) для избирательного выявления структур, содержащих биогенные амины, позволило нам выявить дольчатое строение органа. Люминесцентно-гистохимическая характеристика структур долек тимуса контрольных (ложнооперированных) животных схожа с интактными.
Во внутренней, кортикомедуллярной зоне долек тимуса в один-два ряда компактно располагаются люминесцирующие гранулярные клетки (ЛГК), ограничивая непрерывным слоем мозговое вещество в виде кольца или ободка. Это крупные, полигональные клетки, содержащие гранулы разной величины желтовато-белого свечения. В клетках четко прослеживаются межгранулярные пространства (рис. 2). От остальных люминесцирующих структур они отличаются сравнительно большим количеством и более ярким свечением.
По периферии коркового вещества долек железы, в субкапсулярной зоне, выявляются беспорядочно расположенные ЛГК с желтовато-зелеными включениями в цитоплазме. По размерам они меньше, чем ЛГК кортикомедуллярной зоны, имеют отростчатую форму. Ядра ЛГК не люминесцируют.
В серии экспериментов, проведенных на кафедре гистологии Чувашского госуниверситета, доказана макрофагальная природа ЛГК тимусных долек (Д. С. Гордон и соавт., 2001).
В соединительнотканных септах и среди люминесцирующих клеток встречаются; тучные: клетки. От других клеток их отличают правильная, преимущественно овальная форма, хорошо различимое темное ядро в центре цитоплазмы, и мелкие округлые; беловато-желтые гранулы одинакового размера; разделенные межгранулярными пространствами: В окружении тучных клеток можно заметить мелкие; гранулы, вышедшие в результате их дегрануляции путем- экзоцитоза,. без разрушения; цитомембраны. Тканевые базо филы часто располагаются группами; по 2-3; клеткшили поодиночке.
В осенний! период, когда были проведены, наши эксперименты, нервные: волокнам выявляются редко: Лишь в; некоторых дольках железы сохраняются тоненькие изумрудногзеленые нервные: терминалшбез четких варикозных; утолщений, которые располагаются по$ ходу кровеносных; сосудов, среди люминесцирующих клеток; коркового И мозгового веществ долек.
Между ярко светящимися макрофагами? располагается слабо-люминесцирующий материал. По топографии это тимоцитарная паренхима коркового и мозгового веществ долек. Корковое вещество визуально люминесцирует сильнее мозгового.
Кроме морфологической: характеристики люминесцирующих структур, проводился их спектрофлуориметрический анализ: замерялась интенсивность люминесценции серотонина" (СТ) и катехоламинов (КА) в макрофагах, кортикомедуллярной и субкапсулярнот зощ в тимоцитарной? паренхиме коркового и мозгового; веществ долек и в тучных клетках (табл: 1 и; табл. 2): Наибольшее содержание нейромедиаторных биогенных аминов у контрольных (и у интактных) животных регистрируется в;, макрофагах кортикомедуллярной! зоны, долек тимуса: уровень GT в; них. составил; 0,455 ± 0,030 у.е: (0 420 ± 0,043 у.е.), аКА - 0,037 ± 0=002 у.е; (0,059 ± 0,003 у.е.) (р 0,001). Корковое вещество люминесцирует ярче мозгового, флуориметрически это выражается более высокими показателями содержания моноаминов в тимоцитах коркового вещества (СТ - 0,108 ± 0,003 у.е. (0,085 ± 0,007 у.е.) (р 0,01); КА - 0,026 ± 0,002 у.е. (0,032 ± 0,001 у.е.)) (р 0,01), чем в тимоцитах мозгового вещества долек (СТ - 0,053 ± 0,005 у.е. (0,054 ± 0,004 у.е.); КА - 0,020 ± 0,001 у.е. (0,029 ± 0,002 у.е.)) (р 0,01). Интенсивность люминесценции СТ во всех изучаемых структурах тимуса выше КА.
Таким образом, в тимусе интактных и контрольных групп животных выявляются люминесцирующие структуры, каждая из которых характеризуется своим определенным уровнем биогенных аминов.
У контрольных животных с ложной операцией, по сравнению с интактными, достоверно повышается концентрация серотонина в макрофагах кортикомедуллярной и субкапсулярной зон, тучных клетках и тимоцитах коркового вещества долек. Уровень катехоламинов в контрольной группе имеет тенденцию к снижению во всех исследуемых структурах тимуса.
Абсолютные значения уровней биогенных аминов в структурах тимуса недостаточны для достоверного суждения о влиянии того или иного биоамина на общий процесс. Для этого необходимо определение серотонинового индекса (Is) (коэффициента реципрокности). Серотониновый индекс больше единицы свидетельствует о преобладании в клетке серотонина, меньше единицы — о преобладании катехоламинов. В интактной и контрольной группах животных серотониновый индекс больше единицы во всех исследуемых структурах тимуса, что свидетельствует о преобладании в них СТ (табл. 3). Максимальное значение серотонинового индекса выявляется в макрофагах кортикомедуллярной зоны (Is = 12,29 в контрольной группе и 7,11 в интактной). Меньшие его значения регистрируются в тучных клетках (11,28 и 2,78 соответственно), в макрофагах субкапсулярной зоны (9,50 и 2,48) и в тимоцитах коркового вещества (4,15 и 2,65) долек тимуса. В тимоцитах мозгового вещества показатели серотонинового индекса минимальны (2,65 и 1,86).
Итак, во всех структурах долек тимуса интактных и контрольных крыс определяются высокие значения серотонинового индекса, что свидетельствует о большей доле серотонина в их биоаминном обеспечении. У ложнооперированных крыс в сравнении с интактными наблюдаются более высокие показатели серотонинового индекса в биоаминсодержащих структурах тимуса.
Корреляционный анализ в паре биогенных аминов в структурах тимуса подопытных животных
Гонадэктомия приводит к появлению умеренных отрицательных корреляционных связей между серотонином и катехоламинами в макрофагах кортикомедуллярной зоны (-0,48), в тимоцитах коркового (-0,52) и мозгового веществ долек тимуса (-0,67). Это свидетельствует о том, что в данных структурах при снижении удельного веса одного биоамина (или СТ, или КА), уровень другого нейромедиатора повышается. В макрофагах субкапсулярной зоны и в тучных клетках в паре СТ-КА устанавливаются умеренные положительные корреляционные связи (+0,65 и +0,57 соответственно) .
Анализируя корреляционные связи между биогенными аминами (СТ и КА) внутри отдельных структур тимуса совместно со значениями серотонинового индекса (табл. 12), можно констатировать, что после тестэктомии в макрофагах кортикомедуллярной зоны происходит значительное увеличение и преобладание уровня СТ (Is 1), при этом, учитывая умеренную отрицательную корреляционную связь между СТ и КА, установившуюся после гонадэктомии в этих структурах (к=-0,48), содержание КА в них закономерно снижается. В тимоцитах коркового и мозгового веществ долек тимуса наблюдается обратная картина: после тестэктомии в них начинает преобладать удельный вес КА (Is 1) с одновременным снижением уровня СТ, о чем свидетельствуют отрицательные значения коэффициентов корреляции между биоаминами (к=-0,52 и -0,67 соответственно) в данных структурах. В гранулярных люминесцирующих клетках субкапсулярной зоны и в тучных клетках на фоне тестэктомии функциональное значение СТ преобладает над КА (Is 1), увеличение содержания СТ в них сопровождается одномоментным нарастанием и уровня КА (к=+0,65 и +0,57 соответственно).
Таким образом, на фоне недостатка мужских половых гормонов в организме в тимоцитах коркового и мозгового веществ долек тимуса происходит достоверное снижение уровня депрессорного моноамина серотонина и наблюдается преобладание в них катехоламинов. В макрофагах кортикомедуллярнои зоны, являющихся одним из значимых компонентов микроокружения развивающихся тимоцитов в тимусе, напротив, роль серотонина становится ведущей, увеличение его уровня сопровождается снижением содержания катехоламинов.
Наибольшую обеспеченность катехоламинами корковых и мозговых тимоцитов тимуса после тестэктомии и уменьшение в них уровня супрессорного моноамина серотонина можно рассматривать как активацию их пролиферации.
После тестэктомии появляется сильная положительная корреляционная связь по серотонину в паре макрофаги кортикомедуллярнои зоны - тучные клетки (+0,76), сильные отрицательные корреляционные связи по СТ определяются в парах макрофаги кортикомедуллярнои зоны - тимоциты мозгового вещества (-0,77), тучные клетки - тимоциты коркового вещества (-0,74), тучные клетки - тимоциты мозгового вещества (-0,73). Умеренные отрицательные корреляционные связи наблюдаются в парах макрофаги кортикомедуллярнои зоны - макрофаги субкапсулярной зоны (-0,57), макрофаги кортикомедуллярнои зоны - тимоциты коркового вещества (-0,62). Связь субкапсулярных макрофагов с остальными биоаминсодержащими структурами по СТ ослабевает (табл. 13).
В отношении снабжения структур тимуса катехоламинами после тестэктомии определяются умеренные положительные корреляционные связи в парах макрофаги кортикомедуллярной зоны - макрофаги субкапсулярной зоны (+0,38), тучные клетки — тимоциты мозгового вещества (+0,38), умеренные отрицательные — в парах макрофаги кортикомедуллярной зоны — тимоциты коркового вещества (—0,36), макрофаги кортикомедуллярной зоны — тимоциты мозгового вещества (-0,52), макрофаги кортикомедуллярной зоны — тучные клетки (-0,44), макрофаги субкапсулярной зоны - тимоциты мозгового вещества (—0,55). В целом связь по КА между биоаминсодержащими структурами тимуса после тестэктомии ослабевает.
Анализ полученных данных привел к созданию смысловой схемы, в которой мы исходили из того, что отрицательные корреляции свидетельствуют о том, что в этой паре одна клетка отдает или отбирает биогенный амин от другой клетки с закономерностью, зависящей от абсолютного значения коэффициента. Положительные корреляции свидетельствуют о согласованном одновременном получении вещества обоими членами пары. Учитывая значимые отрицательные корреляционные связи тимоцитов коркового и мозгового веществ долек тимуса с премедуллярными макрофагами (к=-0,62 и —0,77) и тучными клетками (к=-0,74 и -0,73) в отношении снабжения серотонином, можно предположить, что тимоциты после тестэктомии «отдают» им этот иммуносупрессорный моноамин. Как известно, макрофаги кортикомедуллярной зоны обладают аминопродуцирующими свойствами. Серотонин, продолжающий в них усиленно синтезироваться после гонадэктомии, вероятно, не выделяется в окружающую ткань, а накапливается внутри гранул. Тучные клетки после
![Морфологическая и иммуногистохимическая характеристика тимуса при различных видах хронического стресса на ранних этапах постнатального онтогенеза [Электронный ресурс]](/i/i/4435/180136.png "Морфологическая и иммуногистохимическая характеристика тимуса при различных видах хронического стресса на ранних этапах постнатального онтогенеза [Электронный ресурс] Федорова Ольга Валентиновна")
