Содержание к диссертации
Введение
2. Обзор литературы
2.1 Система местного иммунитета нижних дыхательных путей 9
2.1.1 Альвеолярные макрофаги 10
2.1.2 Лимфоциты 15
2.2 Влияние охлаждения на состояние системы местного иммунитета органов дыхания 17
2.3 Общая характеристика цеолитов и их биологическое действие 22
2.4 Общая характеристика католита и его биологическое действие 29
3. Материалы и методы 35
4. Результаты исследования
4.1 Снстема местного иммунитета у интактных животных 42
4.2 Система местного иммунитета при охлаждении 47
4.3 Система местного иммунитета у животных при ингаляционном введение цеолитов Вангинского месторождения 52
4.4 Система местного иммунитета крыс при охлаждении и ингаляционном введении цеолитов Вангинского месторождения 55
4.5 Система местного иммунитета крыс при ингаляционном введении католита 59
4.6 Система местного иммунитета крыс при ингаляционном введении католита и охлаждении 63
4.7 Биохимические данные 67
5. Обсуждение результатов 70
6. Выводы 101
7. Список литературы 104
8. Приложение 126
- Система местного иммунитета нижних дыхательных путей
- Влияние охлаждения на состояние системы местного иммунитета органов дыхания
- Снстема местного иммунитета у интактных животных
- Система местного иммунитета крыс при охлаждении и ингаляционном введении цеолитов Вангинского месторождения
Введение к работе
Актуальность темы. Иммунная система, наряду с другими регуляторными системами - нервной и эндокринной, играет важную роль в поддержании постоянства внутренней среды организма и обеспечивает его адаптации к изменяющимся условиям внешней среды (Ноздрачев и др., 2001).
Система местного иммунитета нижних дыхательных путей легких, как и система местного иммунитета кожи, первая встречается с повреждающими и инфекционными агентами, поэтому изучение ее функциональной активности при разных физико-химических воздействиях может привести к пониманию общих закономерностей функционирования системы местного иммунитета.
Особенно важно понимание физиологии системы местного иммунитета при охлаждении, когда происходит усиление процессов перекисного окисления липоидов (ПОЛ), нарушение координации компонентов антиоксидантной системы (АОС). Угнетение иммунных клеток при усилении ПОЛ обусловлено снижением в них активности окислительно-восстановительных и повышением активности гидролитических ферментов, развитием тканевой гипоксии, снижением энергетических ресурсов (АТФ), нарушением регуляторных внутриклеточных механизмов (дефицит цАМФ и цГМФ) (Калинина и др., 2001).
Последнее время все больше внимания исследователи при поиске крипротекторов, уделяют биологически активным природным соединениям, например, таким как цеолиты (Убашеев, 1998; Паничев, 2001; Шульга, 2002; Гамидов, 2004; Кручинкина, 2006; Bogatova, 2000; Pavelic et al., 2002, 2005; Ivkovic et al., 2004; Rivera, 2005; Katie et al., 2006).
Цеолитам приписывают большое количество эффектов: общий и местный антитоксический; гепатопротекторный; иммуномодулирующий; антианемический; антисклеротический; антигипоксическии; повышение стрессоустойчивости организма; выведение из организма тяжелых и радиоактивных металлов; нормализация липидного, белкового, углеводного обменных процессов; улучшение репродуктивной функции; десенсибилизирующее действие; оптимизация функций эндокринной системы (Богомолов, 1995; Dyer, 2000; Gaidash et al., 2001; Krivova et al., 2001; Sorokina etal.,2001; Dykyi et al., 2002).
До сих пор механизм биологического действия цеолитов в значительной части остается неизвестным, особенно на легкие. Было бы интересно выяснить влияние цеолитов на систему местного иммунитета нижних дыхательных путей крыс в норме и при наличии холодового воздействия. Это поможет дать более полную физиологическую картину функциональной способности системы местного иммунитета, тем более что подобных данных в доступной нам литературе мы не обнаружили.
Вторым экспериментальным фактором для изучения физиологии системы местного иммунитета был выбран католит. Католит - это электрохимически активированный водный раствор NaCl, имеющий выраженный восстановительный антиоксидантный эффект (Леднев, 1996; Киселев, 1997; Воейков, 1998, 2001; Гапеев и др., 2000; Бахир и др., 1981, 1983, 1988, 1991, 1992, 1998, 1999, 2001; Широносов, 1997, 2001, 2002; Резункова, 2003; Загускин и др., 2004). Католиту, кроме этого, также приписывается большое количество биологических эффектов, а если учесть, что при воздействие холода активируются процессы ПОЛ, было бы очень интересным проверить его действие на функциональное состояние системы местного иммунитета нижних дыхательных путей крысы в норме и при охлаждение. Подобных данных в доступной нам литературе также обнаружено не было из чего и вытекает актуальность исследования.
Цель работы - физиологически оценить состояние системы местного иммунитета нижних дыхательных путей у крыс в норме, охлаждении и ингаляторном введении цеолитов Вангинского месторождения и католика , изучить их влияние на морфометрические показатели клеток системы местного иммунитета, а также биохимический состав сыворотки крови и ткани легких.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи: 1) Оценить систему местного иммунитета нижних дыхательных путей лабораторных животных в норме.
2) Изучить влияние охлаждения на функциональное состояние системы местного иммунитета нижних дыхательных путей.
3) Исследовать влияние цеолитов Вангинского месторождения как отдельно, так и в сочетании с охлаждением на состояние системы местного иммунитета нижних дыхательных путей лабораторных животных.
4) Изучить функциональное состояние системы местного иммунитета нижних дыхательных путей лабораторных животных при влиянии католика как отдельно, так и в сочетании с охлаждением.
5) Определить наличие антиоксидантних свойств цеолитов
Вангинского месторождения и католика .
Научная новизна. В проделанной работе впервые дана комплексная физиологическая характеристика системы местного иммунитета нижних дыхательных путей крыс при влиянии экспериментальных факторов: низкой температуры, цеолитов и католика. Морфологически и биохимические исследованы возникающие изменения функциональной активности системы местного иммунитета нижних дыхательных путей на уровне физиологии клетки. Впервые рассмотрено воздействие цеолитов Вангинского месторождений на систему местного иммунитета лабораторных животных путем ингаляторного введения. Впервые рассмотрено воздействие католика на систему местного иммунитета лабораторных животных путем ингаляторного введения с помощью ультразвукового ингалятора.
Впервые в характеристике системы местного иммунитета нижних дыхательных путей выделены морфометрические показатели макрофагов и лимфоцитов, изменение которых достоверно обусловлено воздействием цеолитов Вангинского месторождения и католика .
Установлено, что при воздействии холода ингаляторное введение католика и цеолитов Вангинского месторождения носит защитный антиоксидантный и стимулирующий эффект на систему местного иммунитета нижних дыхательных путей у крыс.
Теоретическая ценность и практическая значимость работы
Проведенные исследования физиологических изменений системы местного иммунитета нижних дыхательных путей являются дополнением к фундаментальной картине функционального состояния легких при охлаждении и действии разных физико-химических факторов, в целом, и местного иммунитета в частности.
Полученные данные о положительном влиянии католика и цеолитов Вангинского месторождения на систему местного иммунитета дыхательной системы при охлаждении организма могут содействовать применению таких веществ в практических сферах здравоохранения и ветеринарии.
Внедренные в процессе исследования 5 рационализаторских предложений (1163 от 03.06.99, 1167 от 10.06.99, 1181 от 28.09.99, 1184 от 02.10.99, 1201 от 17.12.99 АГМА) позволят ускорить и оптимизировать процессы исследования в физиологии, гистологии и биохимии.
Наши опубликованные материалы используются в учебном процессе и научных исследованиях в Амурской государственной медицинской академии, ЦНИЛе АГМА, Институте ветеринарной медицины и зоотехнии ДальГАУ.
Основные положения выносимые на защиту:
1. Длительное холодовое воздействие оказывает угнетающее действие на систему местного иммунитета нижних дыхательных путей и увеличивает содержание продуктов ПОЛ в крови и в ткани легких.
2. Цеолиты Вангинского месторождения положительно влияют на популяционный состав и морфометрические показатели макрофагов и лимфоцитов в норме и при охлаждении, а также проявляют антиоксидантные свойства.
3. Католит положительно влияет на популяционный состав и морфометрические показатели макрофагов и лимфоцитов в норме и при охлаждении, а также проявляет антиоксидантные свойства. Апробация работы. О результатах диссертации было доложено на 54 -ой итоговой научной студенческой конференции, Благовещенск (1999), III региональной научно-практической конференции "Молодежь XXI века: Шаг в будущее", Благовещенск (2002), X Российско-Японском международном медицинском симпозиуме "Якутия - 2003", Якутск (2003), XII Российско-Японском международном медицинском симпозиуме, Красноярск (2005), IX Дальневосточной молодежной школы - конференции по актуальным проблемам химии и биологии, МЭС, ТИБОХ ДВО РАН, Владивосток 16-23 сентября, 2005 г., региональной научной конференции "Диагностика, прогнозирование течения и лечение кардио-респираторных нарушений в пульмонологии", Благовещенск (2006).
Публикации. По материалам диссертации опубликовано 5 работ, в том числе 2 статьи в центральных изданиях.
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 126 листах компьютерного текста на русском языке. Содержит общую характеристику работы, обзор литературы, материалы и методы, результаты исследования и их обсуждение, выводы и приложение. Список использованной литературы включает 223 источника, в том числе 78 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 3 таблицами и 129 рисунками.
Система местного иммунитета нижних дыхательных путей
Альвеолярные макрофаги - важнейшее связующее звено в системе местного иммунитета нижних дыхательных путей; они напрямую задействованы в реакциях неспецифического и специфического иммунитета, а также обеспечивают кооперативное действие остальных элементов защитной системы. Это многофункциональные клетки, их роль как иммунопротекторов и иммуномодуляторов (Учитель, 1978) сочетается с выраженной секреторной активностью (Адо, Маянский, 1983).
Макрофаги защищают от вдыхаемой органической и минеральной пыли, обезвреживают микроорганизмы и токсические вещества. С помощью макрофагов происходит первичная обработка ингалированных объектов (контакт с ними резко усиливает утилизацию кислорода и глюкозы, липидный обмен и фагоцитарную активность макрофага), изоляция ингалированных частиц фагоцитозом, удаление их из легкого транспортной системой и обезвреживание фагоцитированных веществ (Арутюнов с соавт., 1976; Mogesen, 1979). Альвеолярные макрофаги элиминируют ингалированные частицы и поглощают бактерии аэрозоля сразу же после вдыхания (Green, Carolin, 1967). Большинство ингалированных частиц, достигших альвеолярной зоны, поглощаются и выводятся макрофагами. Большая часть ингалированных бактерий фагоцитируется макрофагами в течение 2 часов после поступления в легкие, через 3 часа после ингаляции бактерии уничтожаются, а через 7 часов 80% их частично разрушаются (Goldstein, Bartlema, 1987). Вообще, фагоцитоз и связанные с ним внутриклеточные изменения макрофагов - итог сложных взаимоотношений, в которые вовлекаются поверхностные структуры макрофага, плазматическая мембрана, лизосомная система, микрофиламенты, микротрубочки, пластинчатый комплекс, митохондрии и цитоплазматические компоненты (Арутюнов и др., 1976, Каггег, 1960; Biekowska Haba et al., 2002). В свою очередь деятельность макрофагов регулируется со стороны сурфактанта. Показано, что сурфактант стимулирует фагоцитоз, предотвращает цитолиз макрофагов и повышает подвижность альвеолярных макрофагов (Chretien et al., 1980).
Я. Карр (1978), А. Н. Маянский с соавт. (1983), Д. Н. Маянский (1991) отмечают, что популяция легочных макрофагов включает альвеолярные макрофаги, макрофаги воздухоносных путей, находящиеся в крупных и мелких бронхах, и интерстициальные макрофаги. Другие авторы (Blusse van Oud Alblas, van Furth; 1979; Skold et al., 1995) делят легочные макрофаги на альвеолярные, макрофаги легочной ткани и макрофаги бронхоассоциированной легочной ткани. Федосеев (Федосеев, 1995), Брейн (Brain, 1985) и Браун с соавт. (Braun et al., 2003), учитывая способность макрофагов к миграции, указывают, что все перечисленные группы макрофагов являются альвеолярными макрофагами, мигрировавшими в различные участки легких. Их можно обнаружить в интерстициальной соединительной ткани альвеолярной стенки; среди эпителиальных клеток, выстилающих альвеолы, -это так называемые большие альвеолярные клетки; встречаются также свободные клетки в просвете альвеол. Последние могут быть как истинными макрофагами, так и большими свободными альвеолярными клетками. Часть макрофагов из альвеолярного пространства реабсорбируются в лимфатические пути, но большинство активно мигрируют в бронхиолы, передвигаясь за счет движения ресничек.
Зрелый альвеолярный макрофаг - клетка диаметром 20 - 40 мкм, различной формы - округлой и уплощенной, вытянутой и неправильной, с четко очерченными границами и неровными краями. Клеточная оболочка образует глубокие складки и длинные микроворсинки для захвата инородных частиц. Цитолемма имеет рецепторы к иммуноглобулинам и другим биологически активным веществам, расположенным в гликокаликсе. Ядра макрофагов небольшого размера, округлой, овальной или бобовидной формы, с крупными глыбками хроматина (Карр, 1977;Проваторов и др., 1996). Кроме обычных одноядерных клеток имеются и многоядерные формы, так называемые клетки инородных тел (Фрейдлин, 1984). Цитоплазма базофильная, содержит гидролитические ферменты (липаза, эстеразы различных типов, Ь-глюкоронидаза, Ь-галактозидаза, лизоцим, цитохромоксидаза, пероксидаза, нафтиламидаза, ацетилглкжозаминидаза, АТФ-аза, 5-нуклеотидаза) и различные окислительные ферменты, включая сукцинат-, лактат- и малатдегидрогеназу, НАДФ-диафоразу, а также гликоген и липидные включения, богата гранулами, пиноцитозными пузырьками, лизосомами и фагосомами с продуктами распада фагоцитированных тел (Fitch et al., 2000; Domaga et al., 2001). Наиболее легко выявляемый фермент альвеолярных макрофагов - кислая фосфатаза. В лизосомах часто встречаются миелиновые фигуры или ферритин. Иногда эти структуры являются паракристаллическими (Карр, 1977; Kudelia, 2002). Умеренно представлены митохондрии, мембраны гранулярной эндоплазматической сети и пластинчатого комплекса (Бахшинян, 1989; Kim et al., 2000). Макрофаги, с более развитой эндоцитоплазматической сетью и большим числом гранул, имеют и больше число псевдоподий (Карр, 1977; Najafi et al., 2003). Существует мнение, что у одних и тех же видов животных альвеольвеолярные макрофаги больше по размеру, чем перитониальные, но в них меньше развиты эндоцитоплазматическая сеть и компоненты комплекса Гольджи и больше лизосом (Меупск et al., 1970; Nakamura et al., 1996). Митохондрии альвеолярных макрофагов более округлые, небольшие по размеру, но, вероятно более многочисленные, чем в перитониальных макрофагах. Меупск с соавт. (Меупск et al., 1970) а также Bowden (1984), изучая альвеолярные макрофаги мышей, показали, что они содержат больше b-глюкуронидазы, кислой фосфатазы, катепсина, кислой рибонуклеазы, лизоцима, эстеразы и липазы, чем перитониальные макрофаги.
Влияние охлаждения на состояние системы местного иммунитета органов дыхания
Действие низких температур может привести к различным физиологическим нарушениям в органах дыхания. Стрессовое воздействие холода возбуждает симпатоадреналовую систему, что в свою очередь приводит к активации реакций перекисного окисления липидов (ПОЛ) (Borodin et al., 1993; Тиханов и др., 2002). В крайнем случае, развивается синдром гипероксидации липидов (окислительный стресс) и связанный с ним функциональный иммунодефицит. Таким образом, повышение уровня ПОЛ выступает в качестве основного механизма, снижающего устойчивость организма к инфекции и другим агентам, повреждающим органы дыхания (Хаснулин, 1998; Афанасьева и др., 2001; Wattiez et al., 2003).
В основе повреждающего действия ПОЛ на мембраны иммунокомпетентных клеток лежит окислительная модификация ненасыщенных жирнокислотных остатков мембранных фосфолипидов, которая сопровождается появлением полярных групп, играющих роль "гидрофильных пор" в толще гидрофобного бислоя, резко увеличивающих его проницаемость. Увеличение пассивной проницаемости мембран создает дополнительные нагрузки для клеток, вынужденных затрачивать значительно большие количества АТФ на активных транспорт ионов и поддержание их градиентов на поврежденной мембране. Дефицит макроэргов приводит к постепенному исчезновению градиента ионов на клеточных мембранах. Повреждения приобретают необратимый характер, и, в конечном итоге происходит фрагментация мембран и гибель клеток. Таким образом, активация ПОЛ вводит клетку в порочный круг нарушения ионного гомеостаза и биоэнергетики (Виткина, 2006).
В клетках под воздействием свободных радикалов, которые образуются при ПОЛ, возникают следующие процессы: - разрушение структур белков; - нарушения ДНК: - с распадом цепи, и, как следствие, неправильным прочтением основных пар нуклеотидов; - с одноцепочечным / двухцепочечным мостиком; - с возникновением полимеризации цепей ДНК.
Кроме охлаждения, ПОЛ в организме активируется в ответ на действие других факторов окружающей среды, таких как ионизирующая радиация (Бурлакова и др., 1975; Владимиров и др., 1975), ультрафиолетовое облучение (Владимиров, 1972), гипероксия (Меерсон, 1982) и гипоксия (Владимиров, 1972, Меерсон, 1982), ксенобиотики (Арчаков, 1975).
Так или иначе, все перечисленные факторы ведут к появлению избыточного количества свободных радикалов, которые и являются непосредственными инициаторами ПОЛ. В роли свободных радикалов выступают молекулы или фрагменты молекул, имеющие в одном из атомов кислорода неспаренный электрон, что обуславливает их агрессивность и способность не только вступать в реакцию с молекулами клеточной мембраны, но также и превращать их в свободные радикалы (самоподдерживающаяся лавинообразная реакция). Эту форму чаще всего имеют свободные радикалы кислорода, водорода и ионы цветных металлов. Радикалы могут быть как нейтральными, так и нести положительный или отрицательный заряды. Радикалы, особенно с низким молекулярным весом, очень реактивны, так как для обеспечения стабильного состояния, они должны забрать электрон у другого атома или молекулы (Владимиров, Арчаков, 1972).
Продукты ПОЛ - вещества, которые появляются при перекисном окислении и являются следствием деградации липидов мембран. К ним относятся короткоживущие диеновые конъюгаты и гидроперекиси, которые постепенно переходят в длительноживущий малоновый диальдегид (Владимиров, 1972).
Характерным явлением для стимулированного действием холода иммунодефицита является уменьшение количественных и качественных показателей клеточного иммунитета с меньшим на 10 - 15% числом Т -хелперов и Т - супрессоров и общим снижением функциональной активности Т - лимфоцитов (Хаснулин, 1998). Также показано отрицательное воздействие холода на другой важный компонент системы местного иммунитета -макрофаг, что проявляется в виде угнетения синтетических ядерных процессов (Маянский, 1991; Прокопенко, 2000). Кроме прямого воздействия продуктов ПОЛ на клетки системы местного иммунитета, они также воздействуют на эндотелий сосудов, принимающих активное участие во многих обменных процессах, вызывая вазоконстрикцию, а также разрушение клеточных и субклеточных мембран, что приводит к нарушениям процессов капиллярной трофики и газообмена (Куликов, 1986; Кулаков и др., 2003). Следует напомнить, что легкое является наиболее крупной биологической мембраной организма, внешняя поверхность которой постоянно контактирует с кислородом. Свободно-радикальное повреждение легких характеризуется не только вентиляционными нарушениями, но и повышенной секрецией биологически активных веществ, что ведет к воспалительной клеточной инфильтрации, повышению сосудистой проницаемости, отеку тканей, местной гипоксии (Целуйко и др., 2000).
Спровоцированная холодом активация ПОЛ приводит к изменениям в капиллярном русле, в частности, к перестройке метаболической активности эритроцитов, связанная с повышением потребности тканей в кислороде (Луценко и др., 1988; Луценко, 1991), а также к активации ряда других клеточных (гранулоциты) и неклеточных систем (Хаснулин, 1998). Действие продуктов ПОЛ ведет к усилению липидного обмена, в том числе к увеличению концентрации холестерина и фосфолипидов в крови. В транспорт повышенного количества липидов вовлекаются белки крови. Холодовое воздействие вызывает большие сдвиги и в белковом обмене, выражающиеся в изменении количества белков, перераспределении их фракций и увеличении продуктов белкового обмена. Значительные изменения наступают в белковом обмене уже на первые-вторые сутки и выражаются в снижении содержания белка крови. Все сдвиги белкового обмена на фоне воздействия холода оказываются стойкими и длительными, нормализация происходит обычно через 2-3,5 месяца после прекращения охлаждения. Одной из причин прогрессировавшей гипопротеинемии является, по-видимому, снижение процессов синтеза белков. Однако сопоставление динамики изменения уровня остаточного азота в крови с уровнем белка крови дает основание предполагать, что нарушение белкового обмена в результате охлаждения происходит за счет интенсификации процессов распада белковых молекул. В связи с перестройкой и активацией метаболических процессов в условиях воздействия низких температур резко возрастает потребность тканей в кислороде, обусловленных высокими теплопотерями и компенсаторным повышением теплопродукции (Целуйко и др., 2000).
Снстема местного иммунитета у интактных животных
В бронхоальвеолярной жидкости при световой микроскопии преобладали неповрежденные жизнеспособные клетки (88,2±4,3%), остальное количество составляли нежизнеспособные и полуразрушенные клетки (11,8%). Удельное количество клеток бронхоальвеолярного лаважа в 1 мл составило 1,5±0,1 105. Наибольшую долю составляли макрофаги (60±3,4%) и лимфоциты (30±1,7%)(рис.2)
Макрофаги определялись на основании присущих им морфологических признаков (Карр, 1977: Маянский, Фрейдлин, 1984; Бахшинян, 1989). Под световой микроскопией (увеличение в 1000 раз) альвеолярные макрофаги выглядели как сравнительно крупные и округлые клетки, с четкими границами и чаще неровными краями (рис. 3), с хорошо выраженной нормохромной цитоплазмой и средним или большим ядром, которое чаще всего располагалось эксцентрически. Хроматин имел сетчатую или глыбчатую структуру. Обычно определялись 1-2 ядрышка средних размеров правильной формы.
Наиболее часто макрофаги имели одно ядро, но иногда попадались и многоядерные формы. Из них в преобладающем числе были двухядерные макрофаги (приблизительно 2%), трехядерные встречались в единичных случаях (менее 1 %) (рис. 4 и 5).
В бронхоальвеолярной жидкости при световой микроскопии преобладали неповрежденные жизнеспособные клетки (88,2±4,3%), остальное количество составляли нежизнеспособные и полуразрушенные клетки (11,8%). Удельное количество клеток бронхоальвеолярного лаважа в 1 мл составило 1,5±0,1 105. Наибольшую долю составляли макрофаги (60±3,4%) и лимфоциты (30±1,7%)(рис.2)
Макрофаги определялись на основании присущих им морфологических признаков (Карр, 1977: Маянский, Фрейдлин, 1984; Бахшинян, 1989). Под световой микроскопией (увеличение в 1000 раз) альвеолярные макрофаги выглядели как сравнительно крупные и округлые клетки, с четкими границами и чаще неровными краями (рис. 3), с хорошо выраженной нормохромной цитоплазмой и средним или большим ядром, которое чаще всего располагалось эксцентрически. Хроматин имел сетчатую или глыбчатую структуру. Обычно определялись 1-2 ядрышка средних размеров правильной формы.
В многоядерных макрофагах ядра располагались эксцентрично, раздельно и были округлой формы. При увеличении количества ядер более двух они расположены на периферии, овальной формы несколько изогнуты. Ядрышек в ядре обычно одно. В большинстве макрофагов они слабо различимы.
В среднем значение округлости составляла 1,62 мкм. Большинство макрофагов (70%) имело среднюю степень округлости (1,31-2,48 мкм). Выраженную степень округлости (2,65-3,78 мкм) имели лишь 15%) макрофагов и минимальная округлость (0,71-1,21 мкм) наблюдалась у 15% клеток (рис. 46 в
Приложении). Средней степенью округлости (0,87-1,55 мкм) обладали большинство (62%) ядер макрофагов, с высокой степенью округлостью (1,65-2,58 мкм) были ядра у 17% макрофагов и ядра малой округлости (0,25-0,77 мкм) обнаруживались у 21% клеток (рис. 47).
При полуколичественной классификации величины отмечались большие, средние и малые макрофаги. Преобладали (45%) клетки со средней площадью 19,08-37,15 мкм2, малые макрофаги с площадью 7,83-18,56 мкм2 составляли 35%. Большие макрофаги с площадью 39,32-96,12 мкм2 (рис, 48) выявлялись в 20% случаев. Длина макрофагов составляла от 3,67 до 14,95 мкм (в среднем - 8,14 мкм). Большинство (71%) макрофагов имели среднюю длину (5,22-9,21 мкм). Большую длину (9,43-14,95 мкм) имели 16% макрофагов и малую (3,67-5,02 мкм) - 13% (рис. 49). Ядра макрофагов имели длину в пределах от 2,02 до 11,23 мкм, и в среднем это составляло 5,12 мкм. Преобладали (77%) ядра средней длины (3,42-6,79 мкм), ядра большой длины (7,23-11,23 мкм) встречались в 14% случаев и малой длины (2,02-3,23 мкм) - в 9% (рис. 50).
Площадь ядер макрофагов варьировалась от 2,34 до 40,56 мкм , и в среднем составляла 19,96 мкм2. Преобладали (51%) макрофаги со средней площадью ядра от 7,92 до 15,02 мкм . Макрофаги с малой площадью (2,34-7,21 мкм2) встречались в 28% случаев, с большой (15,33-40,56 мкм2) - в 21% (рис. 51).
Макрофаги с минимальным ядерно-цитоплазматическим отношением (от 0,23 до 2,45) в группе "Контроль" преобладали (88%), то есть чаще попадались клетки с большим ядром и широкой цитоплазмой. В 10 % случаев встречалось большое ядерно-цитоплазматическое отношение (8,55-27,34). Средние значения (2,70-8,34) ядерно-цитоплазматического отношения выявлялось лишь в 2% случаев (рис. 52).
Лимфоциты характеризовались округлой формой, округлым ядром, находящимся чаще по центру, а иногда и эксцентрически и узким (крайне редко широким) поясом цитоплазмы, окрашивающимся слабобазофильно. Ядерно-цитоплазматический индекс был очень сильно сдвинут в сторону ядра. В цитоплазме большого лимфоцита имелся светлый перинуклеарный пояс, который, правда, был менее выражен, чем у малых и средних лимфоцитов. Это и помогало дифференцировать лимфоциты с макрофагами, которые этого пояса не имели. Малые лимфоцитов визуально характеризовалась так называемым "серпом". Цитоплазма у таких лимфоцитов была видна лишь с одной стороны ядра в виде узкого, едва заметного ободка (рис. 6). Иногда и этот "серп" исчезал и тогда лимфоцит приобретал вид "голого ядра".
Рис. 6 Лимфоцит, с цитоплазмой в виде "серпа" в группе "Контроль". Увеличение 1000, мазок клеток БАЛ. Окраска азур И-эозином по Романовскому-Гимза.
Максимальную округлость (2,0-2,5 мкм) выявляли лишь у 11% лимфоцитов, тогда как большинство клеток (85%) имели среднюю округлость (1,0-1,9 мкм) и лишь 4% лимфоцитов имели малую округлость (0,9-0,94 мкм) (рис. 53). Большая часть ядер лимфоцитов (75%), как показал количественный анализ, имела среднюю степень округлости (0,85-1,58 мкм), большую степень округлости (1,6-2,1 мкм) имели 18% ядер и малую степень округлости (0,45-0,73 мкм) имели всего лишь 7% ядер (рис. 54). У большинства лимфоцитов (73%) ядерно-цитоплазматический индекс был очень малым и составлял, как показал морфометрический анализ, 0,2-2,0. Среднее отношение (2,5-4,0) имело 12% лимфоцитов и 15% лимфоцитов имело большое (6,0-20,0) ядерно-цитоплазматическое отношение (рис. 55). Причем, чем интенсивнее окрашивалась цитоплазма, тем уже был пояс цитоплазмы.
Можно, пользуясь полуколичественной классификацией, разделить все лимфоциты на большие, средние и малые. Средняя площадь лимфоцитов составляла 16,3 мкм. Средние лимфоциты, площадью 10,35-20,13 мкм составляли большинство (56%), затем по количеству шли малые лимфоциты (24%) площадью 6,03-10,03 и меньше всего было больших лимфоцитов (20%) площадью 21,04-30,22 мкм2 (рис. 56).
Система местного иммунитета крыс при охлаждении и ингаляционном введении цеолитов Вангинского месторождения
В группе "Цеолит+холод" в бронхоальвеолярной жидкости при световой микроскопии чаще встречались неповрежденные жизнеспособные клетки (77±3,9%), остальное количество составляли нежизнеспособные и полуразрушенные клетки (23%) (рис. 12). Удельное количество клеток бронхоальвеолярного лаважа в 1 мл составило 2,5±0,15 105. Макрофаги и лимфоциты встречались в практически одинаковом количестве 48±2,2% и 40+1,8% соответственно. Жизнеспособные Нежизнеспособные Макрофаги Лим юциты
Относительное количество жизнеспособных и нежизнеспособных клеток и относительное количество макрофагов и лимфоцитов в материале группе "Цеолит+холод".
Под световой микроскопией альвеолярные макрофаги выглядели как сравнительно крупные и округлые клетки, с четкими границами и чаще неровными краями (рис. 13). Рис. 13 Макрофаг в группе "Цеолит+холод". Увеличение 1000, мазок клеток БАЛ. Окраска азур П-эозином по Романовскому-Гимза. Ядра у макрофагов имели разнообразную форму - округлую, овальную или бобовидную с крупными глыбками хроматина и окрашивались интенсивно.
Иногда, но реже чем в группе "Холод", попадались лизированные макрофаги и лимфоциты (рис. 14). Рис. 14 Лизированные макрофаги и лимфоцит в группе "Цеолит+холод". Увеличение 1000, мазок клеток БАЛ. Окраска азур II-эозином по Романовскому-Гимза.
Большинство макрофагов (80%) имело среднюю степень округлости (1,30-2,21 мкм). Выраженную степень округлости (2,45-3,54 мкм) имели лишь 8% макрофагов и минимальная округлость (0,56-1,09 мкм) наблюдалась у 12% клеток (рис. 88). Чаще всего (72%) встречались ядра макрофагов со средней степенью округлости (0,73-1,41 мкм), с высокой степенью округлостью (1,59-2,44 мкм) были ядра всего лишь у 6% макрофагов и ядра малой округлости (0,31-0,62 мкм) обнаруживались у 22% клеток (рис. 89). Как и в остальных группах при полуколичественной классификации величины можно было выделить большие, средние и малые макрофаги. Преобладали (65%) клетки со средней площадью 18,11-32,02 мкм2, малые макрофаги с площадью 8,22-17,31 мкм2 составляли 25%. Большие макрофаги с площадью 33,45-74,77 мкм2 (рис. 90) выявлялись в 10%) случаев. Площадь ядер макрофагов варьировалась от 2,98 до 30,43 мкм, и в среднем составляла 13,54 мкм . Преобладали (55%) макрофаги со средней площадью ядра от 6,67 до 14,39 мкм . Макрофаги с малой площадью (2,98-6,05 мкм ) встречались в 24% случаев, с большой (15,27-30,43 мкм2) - в 21%) (рис. 91). Длина макрофагов составляла от 4,25 до 13,77 мкм (в среднем - 7,55 мкм). Большинство (83% ) макрофагов имели среднюю длину (5,65-9,02 мкм). Большую длину (9,31-13,77 мкм) имели 11% макрофагов и малую (4,25-5,24 мкм) - 6% (рис. 92). Длина ядер макрофагов в группе "Цеолит+холод" находилась в пределах от 2,21 до 9,87 мкм и в среднем составляла 4,65 мкм. Преобладали (80%) ядра средней длины (3,32-6,05 мкм), ядра большой длины (6,35-9,87 мкм) встречались в 11% случаев и малой длины (2,21-3,11 мкм) - в 9% (рис. 93). Макрофаги с минимальным ядерно-цитоплазматическим отношением (от 0,25 до 2,31) преобладали (74%). В 16 % случаев встречалось большое ядерно-цитоплазматическое отношение (7,76-16,42), Средние значения (2,47-7,04) ядерно-цитоплазматического отношения выявлялось лишь в 10% случаев (рис. 94).
Лимфоциты при световой микроскопии выглядели также как и лимфоциты в интактной группе. Максимальную округлость (1,81-2,44 мкм) имели 13% лимфоцитов, тогда как большинство клеток (81%) имели среднюю округлость (1,2-1,7 мкм) и лишь 6% лимфоцитов имели малую округлость (0,88-0,95 мкм) (рис. 95). Подавляющее число ядер лимфоцитов (84%) имела среднюю степень округлости (0,81-1,39 мкм), большую степень округлости (1,46-1,94 мкм) имели 6% ядер и малую степень округлости (0,55-0,77 мкм) имели всего лишь 10% ядер (рис. 96). Большинство лимфоцитов (76%) имели ядерно-цитоплазматический индекс очень малый (0,35-2,12). Среднее отношение (2,35-5,09) имело 15% лимфоцитов и 9% лимфоцитов имело большое (8,65-29,86) ядерно-цитоплазматическое отношение (рис. 97). Можно, пользуясь полуколичественной классификацией, разделить все лимфоциты на большие, средние и малые. Средняя площадь лимфоцитов составляла 17,73 мкм2. Большинство (58%) лимфоцитов, имели площадь 11,52-22,37 мкм2, затем по количеству шли малые лимфоциты (25%) площадью 6,75-11,15 мкм2 и большие лимфоциты (17%) с площадью 23,02-33,14 мкм2 (рис. 98). Длина лимфоцитов колебалась в пределах от 2,84 до 8,33 мкм и в среднем составила 5,91 мкм. Большинство клеток (65%) были средней длины (4,27-6,86 мкм). Клетки с малой длиной (2,84-4,09 мкм) составляли 25% и клетки больших размеров (7,13-8,33 мкм) были в меньшинстве - 10% (рис. 99). В среднем площадь ядер лимфоцитов составляла 10,12 мкм , колеблясь от 2,32 мкм до 18,76 мкм2. Большинство ядер (52%) имели малую площадь (2,32-5,97 мкм2). Средние размеры (6,83-13,26 мкм2) имело 34% клеток и большие ядра (14,17-18,76 мкм2) имели 14% клеток (рис. 100). Длина ядер лимфоцитов колебалась от 1,55 до 8,42 мкм (составляя в среднем 4,91 мкм). Наибольшее (69%) количество ядер имело среднюю длину (3,87-5,52 мкм), ядра малой длины (1,55-3,34 мкм) составляли 21% и ядра большой длины (6,15-8,42 мкм) выявлялись в 10% (рис. 101).
