Биологические науки /биохимия и биофизика

К.б.н Булякова Н.В., Азарова В.С.

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ МОЗГОВОГО ВЕЩЕСТВА В ТИМУСЕ ОДНОМЕСЯЧНЫХ КРЫСЯТ В УСЛОВИЯХ ЛАЗЕРНОГО ОБЛУЧЕНИЯ, МЫШЕЧНОЙ ТРАВМЫ И АЛЛОПЛАСТИКИ

Лазерное излучение оказывает системное воздействие на организм, в частности, при терапии органов и тканей влияет на функциональное состояние тимуса. Известно, что клетки нейроэндокринной системы, расположенные преимущественно в мозговом веществе тимуса, выделяют гормоны, которые обладают выраженной иммунорегуляторной активностью и координируют взаимодействие между тимоцитами и клетками микроокружения. Характерной структурной особенностью мозгового вещества тимуса является наличие в нем телец Гассаля, периодически образующихся из эпителиальных клеток и разрушающихся в ходе процессов жизнедеятельности. Тельца Гассаля содержат большое количество тканеспецифичных антигенов [1]. При разрушении телец с помощью макрофагов происходит процесс антигенпрезентации. Целью данного исследования было оценить реактивные изменения телец Гассаля в тимусе 1-месячных крысят в ответ на аллопластику мышечной раны в различных условиях облучения He-Ne лазером. Материал и методы. Эксперимент проведен на беспородных крысах-самцах. Функциональное состояние мозгового вещества в тимусе было исследовано при следующих условиях восстановления травмированных мышц. В одной группе перед операцией в течение 2-х нед обе задние конечности животных в области проекции икроножных мышц подвергались предварительномувоздействию лучей He-Ne лазера (10 экспозиций по 3 мин, суммарно в дозе 4.5–5.4 Дж/см² на каждую конечность). В другой группе крысята не облучались. На следующий день после лазерного воздействия была проведена перекрестная аллопластика между облученными и необлученными животными. В каждой группе у животных полностью перерезали правые икроножные мышцы и в область травмы имплантировали некоторое количество мышечной ткани, вырезанной в момент операции из левой не оперированной икроножной мышцы крысы другой группы. Эксперимент состоял из четырех серий. Контроль-1: необлученные крысята до операции. Опыт-1: реципиент, у которого необлученная лазером икроножная мышца и облученный аллоплант. Контроль-2: крысята после 10 лазерных экспозиций до операции. Опыт-2: реципиент, у которого облученная икроножная мышца и необлученный аллоплант. Поскольку в опыте-1 и опыте-2 одно и то же животное было и донором, и реципиентом, генетические различия, т. е. варианты несовместимости мышечной ткани у животных в обеих сериях, должны быть одинаковы. У каждого животного “методом полей” с помощью тестовой окулярной сетки на 3-4-х тимусных срезах измеряли площадь мозгового вещества (в % от общей площади среза), подсчитывали число телец Гассаля и количество их выражали в относительных единицах (число тимических телец на единицу площади мозгового вещества). Для цитологического анализа в мозговом слое было подсчитано до 2000-2500 клеток, определен митотический индекс (МИ, ‰) и число лимфоцитов с кариопикнозом (%). Срезы окрашивали железным гематоксилином по Рего и Маллори. Результаты. Контроль-1. У животных до операции количество мозгового вещества в тимусе составляло 15.48±1.10%. Тимоциты располагались плотно. МИ и количество лимфоидных клеток с пикнотическими ядрами равнялось 7.37±1.12‰ и 0.48±0.04 % соответственно. На единицу площади мозгового вещества приходилось 0.5 телец Гассаля. Они имели разную величину и находились на разных стадиях развития. Преобладали тельца, в центре которых отмечались тени клеток с гипертрофированными ядрами или формировалась пустая полость (рис.1). В опыте-1 через 30 сут после имплантации облученной лазером аллогенной мышечной ткани количество мозгового вещества в тимусе имело тенденцию к увеличению (19.00±1.53%). На фоне достоверного повышения МИ тимоцитов (14.69‰±1.08, p<0.01) число клеток с пикнотическими ядрами не превышало уровень в контроле-1 (0.44±0.09%). Количество телец Гассаля увеличивалось до 1.9 на ед. площади. Кроме телец с образующейся полостью встречались тельца, в полости которых видны клетки с распадающимися ядрами (рис. 2). Контроль-2. Предварительное воздействие лазера на икроножные

рис. 1 рис. 2

мышцы, подготавливаемые к операции, количество мозгового вещества (14.26±1.67%), МИ тимоцитов (8.9.6±1.03‰) и число клеток с пикнозом ядер (0.38±0.07%) не отличались достоверно от соответствующих показателей у необлученных лазером крыс до операции (контроль-1). Тимоциты располагались сравнительно плотно. На единицу площади мозгового вещества приходилось 1.06 тельца. Чаще встречались молодые тельца, представленные скоплением 7-12 крупных клеток с гипертрофированными ядрами, и тельца, в полости которых появлялись 1-2 клетки с уплотненными ядрами или отмечались остатки клеточного детрита (рис. 3). В опыте-2 через 30 сут после аллопластики облученной мышцы реципиента количество мозгового вещества (17.95±1.67%),МИ тимоцитов (11.00±1.38‰) и пикноз ядер (0.58±0.10%) имели тенденцию к увеличению по сравнению с контролем-2. Количество телец Гассаля увеличивалось до 1.6 на ед. площади. Среди

рис. 3 рис. 4

них преобладали тельца с образующейся полостью и тельца, в полости которых встречается клеточный детрит или клетки разной величины, в том числе с уплотненным ядром и формирующимся кератиновым ядром (рис.4). Обсуждение. Полученные результаты показали, что лазерное излучение в указанной дозе и режиме воздействия влияет на функциональное состояние мозгового вещества в тимусе крыс-реципиентов, о чем судили на основании анализа телец Гассаля. Перед операцией у облученных лазером крыс-реципиентов (контроль-2) количество телец Гассаля увеличивалось в 2.1 раза по сравнению с необлученными крысами-рецепиентами (контроль-1). После аллопластики мышечной ткани наибольшее увеличение телец Гассаля (в 4 раза) наблюдалось в опыте-1 по сравнению с контролем-1, т.е. у необлученных крыс-реципиентов при аллопластике облученной ткани. И наоборот, в опыте-2 по сравнению с контролем-2 количество телец увеличилось только в 1.5 раза. Увеличение количества телец Гассаля может быть обусловлено появлением новых тканевых антигенов после воздействия лазерного облучения и аллопластики, а также усилением их регулирующей активности на фоне значительного увеличения количества пролиферирующих тимоцитов. Более низкая реакция мозгового вещества в тимусе предварительно облученных реципиентов по сравнению с необлученными может свидетельствовать о снижении чувствительности тимуса к генетически чужеродной ткани.

ЛИТЕРАТУРА: 1. Беловешкин А. Г. Роль телец Гассаля тимуса человека в позитивной и негативной селекции тимоцитов / А. Г. Беловешкин // Молодой ученый. — 2012. — №7. — С. 334-338.