Введение к работе
Актуальность темы. Несмотря на успехи современной медицины, уровень заболеваемости населения неуклонно растет. Не являются исключением и болезни, связанные с нарушениями деятельности иммунной системы. Известно, что влияние окружающей среды на человека складывается из непрерывных воздействий физических, химических, социальных факторов. Это связано как с развитием промышленности, так и с освоением новых территорий, характеризующихся различным соотношением химических элементов в почве и в питьевой воде. Рядом исследователей доказано, что поступление химических элементов с водно-пищевыми рационами может колебаться в значительных пределах, а питьевая вода может являться основным поставщиком при обеспечении-человека химическими веществами по ряду элементов (А.П. Авцын, 1991; В. Л. Сусликов, 2007). Установлено также, что различная обеспеченность организма человека химическими элементами предопределяет развитие ишемической болезни сердца, острого инфаркта миокарда, сахарного диабета второго типа (Т. В. Агафонкина, 2006; С. П. Сапожников, 2009). Неблагоприятная геохимическая обстановка часто усугубляется бесконтрольным применением фармакологических препаратов и биологически активных добавок, содержащие различные химические элементы. Сложившаяся ситуация свидетельствует о необходимости расширения научных знаний о влиянии химических элементов на деятельность эндокринной, нервной и иммунной систем.
Известно, что для нормального протекания жизненных процессов в клетках и тканях необходимы микро- и макроэлементы. Доказано, что кальций активизирует многие катаболические процессы (гликогенолш, лшюлиз, протеолиз), стимулирует синтез белка, мышечное сокращение и немышечную подвижность, экзо-, эндоцитоз, ионный транспорт, секрецию нейромедиаторов, работу нервной и сердечно-сосудистой системы (В. А. Ткачук, 2000). Он принимает активное участие в процессах высвобождения катехоламинов из надпочечников и выделения нейромедиаторов пресинаптическими нервными окончаниями, участвует в стабилизации мембран тучных клеток, препятствует высвобождению гистамина и уменьшает проявление аллергических реакций, воспалительных процессов (В. И. Быков, 2000; М. Ficher, 2001; Т. Л. Пилат, 2002; Н. М. Бережная и соавт., 2003 и др.).
Соединения кремния участвуют в механизмах гормональной регуляции, стимулируют функцию макрофагов, продукцию этими клетками ИЛ-1, простаг-ландинаЕ2(С Е. Claudio, 1995; Л. А. Мансурова, 2009). ИЛ-1 стимулирует продукцию Т-хелперами ИЛ-2, способствует появлению рецепторов к ИЛ-2 на Т-лимфоцитах, влияет на созревание В-лимфоцитов, стимулирует образование молекул МНС (Е. С. Воронин, 2002; X. Li, 2004; С. П. Сапожников и соавт., 2007; И. М. Дьячкова, 2010).
Анализ научной литературы показывает, что действие кальция и кремния на биоаминсодержащие структуры иммунокомпетентных органов практически не изучено. В этой связи чрезвычайно важным и актуальным является системное исследование действия соединений кальция и кремния, поступающих с питье-
вой водой, на морфофизиологическую характеристику био- и моноаминсодер-жащих структур тимуса, антигенпрезентируюгдих макрофагов, калыгий-связывающего белка в ГЬа-1 (кальмодулин) позитивных клеток.
Цель работы — исследование и сравнение морфофизиологического состояния структур тимуса лабораторных крыс при поступлении в организм хлорида кальция и метасиликата натрия с питьевой водой.
Задачи исследования:
-
Изучить микро- и макроморфологию тимуса и количественное распределение тимоцитов в структурах органа у подопытных лабораторных крыс при водном воздействии солей кальция и кремния.
-
Исследовать микро- и макроморфологию и количественное распределение кальций-связывающего белка (Iba-1 позитивных клеток) в структурах ви-лочковой железы.
-
Оценить водное воздействие хлорида кальция и метасиликата натрия на состояние популяций антигенпредставляющих (МНС-ЇЇ) клеток тимуса.
-
Проанализировать изменения содержания биогенных амішов (катехола-мины, серотонин, гистамин) в люминесцирующих структурах тимуса.
-
Определить состояние тучных клеток тимуса, их обеспеченность биогенными аминами, степень созревания гепарина и дегрануляции тучных клеток тимуса в условиях приема соединений кальция и кремния с питьевой водой.
Научная новизна. Впервые с помощью люминесцентно-гистохимических методов исследования проведена качественная и количественная оценка изменений обеспеченности морфофункциональных структур тимуса нейромедиа-торными биогенными аминами (катехоламины, серотонин, гистамин) при водном поступлении в организм лабораторных животных солей кальция и кремния.
Получены новые морфофизиологические и гистологические данные по локализации и распределению антигенпредставляющих макрофагов (МНС-П позитивных клеток) и кальций-связывающих рецепторньгх белков (кальмодулина) в Iba-1 позитивных клетках тимуса при водно-солевом воздействии на организм хлорида кальция (СаСЬ) и метасиликата натрия (Na2Si03).
Впервые показаны особеїнюсти секреторного цикла тучных клеток тимуса, свидетельствующие о разной степени приспособительных реакций (степень дегрануляции, созревание гепарина) у лабораторных животных в моделируемых экспериментальных условиях.
Теоретическое и практическое значение. Научные положения и выводы диссертационных исследований заметно дополняют современные данные о морфофизиологических механизмах воздействия хлорида кальция и метасиликата натрия на структурно функциональный статус вилочковой железы лабораторных животных.
Результаты и практические рекомендации диссертации используются в учебном процессе и могут быть использованы при написании учебных пособий по клеточной биологии, цитологии, гистологии, а также в теоретической медицине.
Реализация результатов исследований. Научные разработки и положения диссертационных исследований используются в учебном процессе ФГОУ ВПО «Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова», ГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И. Я. Яковлева».
Апробация работы. Основные научные положения, выводы и результаты работы доложены и обсуждены на XII Международном симпозиуме «Эколого-фгаиологические проблемы адаптации» (М., РУДН, 2007); XIV Международном конгрессе по реабилитации в медицине и иммунореабилитации (Израиль, 2009); XIV международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (М.: РУДН, 2009); Международном конгрессе по реабилитации в медицине и иммунореабилитации (ОАЭ, Дубай, 2010); IV и V международном семинаре «Фундаментальные исследования» и Всероссийском молодежном научном семинаре «Наука и инновации» (Йошкар-Ола, 2009; 2010); Всероссийской конференции с международным участием «Морфология в теории и практике», посвященной 85-летию со дня рождения Д. С. Гордон (Чебоксары, 2008); VI Всероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов (Саранск, 2009); V Общероссийской научной конференции «Современные проблемы науки и образования» (М., 2010); на 41-й и 42-й итоговых научных конференциях ФГОУ ВПО «Чувашский государственный университет им. И. Н.Ульянова» (Чебоксары, 2007; 2008); Открытой научной конференции молодежи и студентов «У.М.Н.И.К.» (Чебоксары, 2010); и расширенном заседании кафедры медицинской биологии ФГОУ ВПО «Чувашский государственный университет им. И. Н. Ульянова» (Чебоксары, 2010).
Научные положения, выносимые на защиту:
-
Употребление с питьевой водой хлорида кальция и метасиликата натрия лабораторными животными сопровождается увеличением числа больших и малых тимоцитов, антигенпредставляющих (МНС-П) клеток, повышает активность ГЬа-1 -позитивных клеток в дольках вилочковой железы.
-
Имеет место причинно-следственная связь между поступлением в организм лабораторных крыс соединений кальция и кремния и перераспределением катехоламинов, серотошша, гастамина в тучных, нейроэндокринных клетках структур тимуса, тимоцитах коркового и мозгового вещества.
Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 научных статей, из них 4 - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, определенных ВАК России.
Структура и объем диссертации. Диссертационный материал изложен на 153 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 25 таблицами и 30 рисунками, из которых 27 -микрофотографии. Список литературы содержит 176 отечественных и 117 иностранных источников.
