close

Вход

Забыли?

вход по аккаунту

?

bd000101878

код для вставкиСкачать
, 0^
На правах рукописи
ЛУЗИКОВА ЕЛЕНА МИХАЙЛОВНА
МОРФО-ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ РЕАКЦИЯ
АМИНеОДЕРЖАЩИХ СТРУКТУР ТИМУСА
НА В В Е Д Е Н И Е АКТГ,.24
03.00.13 - физиология
. . АВТОРЕФЕРАТ
диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Чебоксары 2005
Работа выполнена в Ф Г О У В П О « Ч у в а ш с к и й государствс1!пь!й
университет имени М-Н. У л ь я н о в а »
Научнь^й руководитепь:
доктор биоло]'Ических наук, профессор
Сергеева Валентина Ефремовна
Официальные оппоненты:
доктор биологических наук, профессор
Воронов Леонид Н и к о л а е в и ч
кандидат биолоп-песких наук, доцент
Панихина Анна Витальевна
Ведущая организация:
Г'ОУ В П О «Татарскш! государственный
г>'манитарно-педагогический университет»
30
Защита диссертации состоится «_f<f» ноября 2005 года в «/:2 ^"часов на
заседании диссертационного совета К! 212.300.01 в Г О У В П О " Ч у в а ш ­
ский государственный педагогический университет
им. И.Я. Яковлева" (428000, г.Чебоксары, ул. К. Маркса. 38, Г О У В П О
« Ч Г П У им. И.Я. Яковлева»).
С диссертацией можно ознакомиться в научной биб-гп-ютеке
Г О У В П О « Ч Г П У им. И.Я. Яковлева»
Автореферат диссертации разослан « ;/о> октября 2005 г.
У ч е н ы й секретарь
диссертационного совета,
канд. биол. н а у к , доцент
Л.А. Алексаидрока
2^i 3^ Т"
^
^ IfL/
О Б Щ А Я ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы. В настоящее время накоплен обширный фактиче­
ский материал, свидетельствующий о тесной взаимосвязи нервной, эндок­
ринной и иммунной систем (I.E. Blalock, 1989; Е.А. Корнева, 1993; Т. Daneva,
Е. Spinedi et a l , 1995; R. Mentlein, M.D. Kendall, 2000; K.S. Madden, D.L
Felten, 2001; B.B Абрамов, E.B. Маркова, 2002; И.М. Кветной, 2002). Поступ­
ление любых веществ из внешней среды в организм осуществляется под кон­
тролем системы первичного реагирования, оповещения и защиты организма,
в состав которой входят не только звенья нервной, эндокринной систем, но и
местной иммунной защиты (В.В. Яглов, 1989).
В последние десятилетия некоторые авторы стали выделять гипоталамогипофизарно-тимус-надпочечниковую систему (S.H. Guseinov, M.I. Alijev et
al., 1990). Подтверждением целесообразности такого объединения являются
исследования, показывающие, что отсутствие тимуса приводит к снижению
реактивности гипоталамо-гипофизарно-адреналовой оси, в частности наблю­
дается сдвиг концентраций гипофизарного и плазменного А К Т Г (Т. Daneva,
Е. Spinedi et al., 1995). При патологии гипоталамо-гипофизарной системы,
напротив, наблюдаются четкие изменения в тимусе (N. Bozzoni, 1990). К на­
стоящему времени многие аспекты функционирования гипоталамогипофизарно-тимус-надпочечниковой системы являются неизученными, но
известно, что взаимодействие тимус-лимфатической и эндокринной систем
является основой гомеостаза. Нарушение этого взаимодействия служит при­
чиной многих патологических процессов. (В.П. Харченко с соавт. 1998; X
Zhang et al., 2005). Универсальными посредниками между этими системами
являются нейромедиаторы, в частности биоамины (Д.С. Гордон и др. 1982.;
Е.А. Корнева, Э.К. ПДхинек, 1988; С. Delru-Perolle et al., 1995; Спирин И.В и
др., 2004; Р.И.Сепиашвили, И.П. Балмасова, 2005; Е.М. Наумова, В.Е. Сер­
геева, 2005).
Биогенные амины, обладая широким спектром мощных биологических
эффектов, оказывают существенное влияние на течение многих процессов в
организме. В мировой научной литературе существуют данные о влиянии
АКТГ на морфологию тимуса, но реакция системы нейромедиаторных био­
генных аминов тимуса на воздействие кортикотропином мало изучена, а роль
биогенных аминов как трансмиттеров гормонального сигнала практически не
изз^ена. Подробное знание об ответной реакции системы биоаминов тимуса
на гормональный сигнал может представлять важную основу для разработки
стратегий предотвращения патологий, в основе которых может быть измене­
ние нейроэндокринно-иммунных связей.
Разносторонние морфо-физиологические и люминесцентногистохимические исследования аминсодержащих структур тимуса с целью
изучения биоаминного обеспечени^'^КГт1'Рв-логГ1га£хжик процессов (прежде
«ЙАДИОНАЛЬЙАя!
6ЯБЛМ0ТЕКА
всего при нарушениях взаимодействия иммунной и нейроэндокринной сис­
тем) являются важным и перспективным направлением современной физио­
логии и иммз'нологии.
Цель исследования - изучение механизмов продукции и восприятия
иммунокомпетентными клетками нейромедиаторных биогенных аминов при
искусственном сдвиге гормонального фона и его морфо-функциональных
последствий в тимусе.
Задачи исследования:
1. Изучить динамику изменения уровней нейромедиаторных биогенных
аминов и их соотношение в иммунокомпетентных структурах тимуса
мышей под действием АКТГ.
2. Выявить и проанализировать корреляционные связи между биоген­
ными аминами структур тимуса мышей.
3. Изучить морфо-функциональную реакцию популяций тучных клеток
тимуса на экзогенный АКТГ.
4. Провести структ)'рно-функциональный анализ влияния экзогенного
АКТГ на популяцию макрофагов тимуса.
5. Исследовать морфо-физиологическую реакцию лимфоцитов тимуса
на хроническое введение АКТГ.
Научная новизна работы. В настоящей работе впервые была исследова­
на биоаминная реакция иммунокомпетентных структур тимуса мышей на
хроническое воздействие АКТГ1.24: изучена динамика гистамина, серотонина
и катехоламинов в условиях гормонального дисбаланса; показано изменение
корреляционных связей между серотонином и катехоламинами в биоаминсодержащих структурах, изменение корреляционных связей между структурами
по исследуемым биоаминам; были сделаны выводы о влиянии АКТГ 1.34 на
интегральную биоаминную обеспеченность тимуса и, как следствие, на им­
муногенез.
Доказано, что экзогенный кортикотропин при длительном введении ме­
няет распределение биогенных аминов между аминпродуцентами и аминпоглотителями: усиливается продукция биогенных аминов макрофагами кортико-медуллярной и субкапсулярной зон долек тимуса и нарушается их погло­
щение тимоцитарной паренхимой; в биоаминном секрете возрастает доля
серотонина и катехоламинов.
Выявлено влияние хронического введения АКТГ1.24 на морфометрические показатели иммунокомпетентных структур тимуса: снижение количест­
ва макрофагов и тучных клеток, уменьшение их площади, акцидентальная
инволюция паренхимы. Обоснована большая чувствительность к АКТГ1.24
корковых тимоцитов, чем мозговых.
Научно-практическая значимость. Полученные в настоящем исследо­
вании данные расширяют знания об ответной реакции системы биоаминов
тимуса на гормональный сигнал, что может стать важной основой для разра­
ботки стратегий предотвращения патологий, основанных на изменении ней-
ро-эндокринно-иммунных связей. Фотоматериалы и результаты исследова­
ния используются в учебном процессе кафедр медицинской биологии, нор­
мальной физиологии Ф Г О У ВПО «Чувашский государственный университет
им. И.Н. Ульянова». Диссертационная работа включена в план разработки
комплексной тематики РАМН «Гистохимия биогенных аминов в морфофункциональном состоянии органов и тканей в норме и эксперименте (№
гос. Регистрации 01.97.000.74.3 1 от 1997 г.).
Основные положения, выносимые на защиту.
1. Экзогенный кортикотропин вызывает изменение динамики биоген­
ных аминов в иммунокомпетеитных структурах тимуса.
2. АКТГ1,24 снижает размеры и угнетает пролиферацию макрофагов и
тучных клеток тимуса, однако доля дегранулирующих форм тучных клеток
увеличивается. АКТГ].24 повышает реактивность корковых тимоцитов, в ча­
стности средних и малых форм, и вызывает их массовую миграцию из кор­
кового вещества долек в кровь. К исходу 28-х суток в дольках остаются еди­
ничные молодые формы тимоцитов, резистентные к АКТГ1.24.
3. Хроническое введение АКТГ1.24 нарушает согласованную работу
макрофагов тимуса и тимоцитарной паренхимы в обеспечении нейромедиаторного гомеостаза: усиливается серотонинпродукция субкапсулярными
макрофагами и тучными клетками; нарушается поглощение серотонина тимусными структурами-аминпоглотителями; усиливается синтез катехоламинов в кортико-медуллярных и субкапсулрных макрофагах; нарушается спо­
собность тимоцитарной паренхимы связывать катехоламины; усиливается
секреция гистамина тучными клетками и снижается содержание гистамина в
гнетаминпоглотителях; меняется распределение гистамина между макрофа­
гами вилочковой железы и тимоцитарной паренхимой.
Апробация работы: Основные результаты диссертации доложены на
IV Международной конференции по функциональной нейроморфологии
(Санкт-Петербург, 2002), IV съезде физиологов Сибири (Новосибирск, 2002),
научно-практической конференции Приволжского федерального округа (Че­
боксары, 2002), V Конгрессе РААКИ «Современные проблемы аллерголо­
гии, иммунологии" и иммунофармакологии» (Москва, 2002), III Всероссий­
ской конференции с международным участием, посвященной 175-летию со
дня рождения Ф.В. Овсянникова (Санкт-Петербург, 2003), V съезде иммуно­
логов и аллергологов (Санкт-Петербург, 2003), X I X съезде физиологического
общества имени И.П. Павлова с международным участием (Екатеринбург,
2004), V Общероссийском съезде анатомов, гистологов и эмбриологов с ме­
ждународным участием (Казань, 2004), итоговых научных конференциях
молодых ученых и специалистов Чувашского государственного университе­
та (Чебоксары, 2001-2004), I Российском физиологическом съезде (Сочи,
2005).
Публикации: По теме диссертации опубликовано 13 работ, из них 5 в
центральной печати.
6
Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 154 страни­
цах, состоит из введения, обзора литературы, материалов и методов исследо­
вания, результатов собственных исследований, их обсуждения, выводов и
списка литературы, иллюстрирована 43 рисунками, содержащими 6 фотогра­
фий и 37 графиков, 5 таблиц. Список литературы содержит 254 источника, из
которых 137 иностранных.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Экспериментальные исследования проведены на нелинейных лаборатор­
ных мышах-самцах одного возраста и одной массы (20-22 г). Объектом ис­
следования служили 160 тимусов. Исследуемые животные разделены на 3
группы:
1-я группа - интактные (п=32);
2-я группа -- контрольные - животные, которым вводился ежедневно
внутримышечно изотонический раствор в количестве 0,01мл (и =^64);
3-я группа - животные (п=64), у которых моделировался сдвиг гормо­
нального фона с помощью хронического введения синтетического аналога
адренокортикотропного гормона (АКТГ1.24) в дозе 0,01 мг ежедневно внутри­
мышечно (0,01мл раствора препарата «Synacten Depot»,Ciba-Geigy Limited,
Basle, Switzerland). Тимус животных забирался под глубоким эфирным нарко­
зом на 7, 14, 21 и 28-е сутки эксперимента.
Криостатные и парафиновые срезы тимуса, толщиной 15 мкм обрабаты­
вались следующими методами:
•
для выявления гистаминсодержащих структур тимуса использо­
вался люминесцентно-гистохимический метод Кросса, Эвена, Роста (S.A.
Cross, S.W. Ewen, F.W. Rost, 1971.);
•
для избирательного выявления катехоламинов и серотонина в морфо-функциональных структурах тимуса применялся люминесцентногистохимический метод Фалька - Хилларпа (В. Falk, N.A. Hillarp et al.,1962.)
в модификации Е.М. Крохиной (Е.М. Крохина, П.Н. Александров, 1969);
•
методом цитоспектрофлуориметрии выявлялся уровень биоаминов
в ТК на микроскопе ЛЮМАМ-4 с помощью спектрофлуориметрической на­
садки Ф М Э Л -1А (В.Н. Карнаухов, 1978; В.Л. Калмыков, 1982) при выход­
ном напряжении 900 В. Для выявления интенсивности свечения гистамина
использовался сетофильтр № 7 (длина волны 515 нм). Флуорофоры катехола­
минов в срезах образца начинают светиться с максимумом эмиссии 480 нм
(фильтр № 6), свечение серотонина регистрируется на длине волны 525 нм
(фильтр №> 8). Замер интенсивности свечения производился в единицах флуо­
ресценции (условные единицы по шкале регистрирующего прибораусилителя У-5);
'
7
в
определение серотонинового индекса (J^) - величины, являющейся
средней от суммы частных соотношений содержания серотонина и катехоламиноБ в одной и той же клетке, позволило судить о характере иммуномодулирующего воздействия на аминсодержащие структуры;
•
определение индекса соотношения серотонина и гистамина (Jc/r)- В
отличие от серотонинового индекса Jc/r вычисляется как частное от средних
уровней серотонина и гистамина в данном типе клеток, что связано с невоз­
можностью замера серотонина и гистамина в одной и той же клетке. Данная
величина так же косвенно свидетельствует о характере иммуномодуляции;
•
корреляционный анализ использовался для выявления достовер­
ной взаимосвязи между показателями интенсивности люминесценции нейромедиаторов в аминсодержащих структурах тимуса. Статистическая обработка
полученных цифровых данных проводилась по специальной программе
DVM486DX-2 с использованием пакета программ Microsoft office (Word и
Exel). Известно, что коэффициент корреляции независимо от знака заказывает
на значимую в паре связь, если выражается числом больше 0,5 (Н.Ш. Кра­
мер, 1992). Статистическая достоверность результатов определялась критери­
ем Стьюдента (Е.В. Гублер и др., 1973; Г.Г. Автандилов, 1996);
•
представление о количественном распределении тимоцитов корко­
вого и мозгового веществ тимуса, тучных клеток и макрофагов дает их под­
счет в 10 полях зрения при увеличении объектива 90' и окуляра 15" микро­
скопа Биолам 70;
•
окраска гематоксилин-эозином в сочетании с морфометрией ткане­
вых и клеточных структур (в мкм) при увеличении объектива 90'' и окуляра
15" микроскопа Биолам 70 и винтового окулярного микрометра МОВ-1-15'.
Каждый морфометрический параметр подвергался десятикратному измере­
нию;
•
окраска железным гематоксилином Вейгерта для выявления ядер с
целью визуализации фигур митотического деления (Д.С. Саркисова и др.,
1996);
•
окраска полихромным толуидиновым синим по Унна (Э. Пирс,
1962) осуществлялась для контроля состояния тканевых мукополисахаридов
и гепарина в тучных клетках, для исследования степени дегрануляции ТК в
сочетании с их морфометрией;
•
методом окраски Суданом черным «В» с продленным гидролизом
выявлялись комплексно-связанные клеточные липиды и уточнялась химиче­
ская природа люминесцирующего субстрата, связывающего биогенные ами­
ны (Пирс Э., 1962);
•
окраска альциановым синим и сафранином использовалась для вы­
явления гепарина и других кислых гликозаминогликанов с одновременным
выявлением протеинов сафранином по Спайсеру (Spicer, 1960).
РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И И Х
ОБСУЖДЕНИЕ
Морфофизиологическая и корреляционная характеристика
структур тимуса интактных мышей
Люминесцентно-гистохимическое исследование срезов тимуса интакт­
ных мышей показало, что нейромедиаторные биогенные амины локализуются
в макрофагах премедуллярных и субкапсулярных зон долек, тучных клетках
(ТК), тимоцитарной паренхиме. Дольки вилочковой железы интактных жи­
вотных имеют различные размеры и форму, отделены друг от друга септами.
Периферическая часть долек густо заселена лимфоцитами и составляет кор­
ковое вещество. В нем четко выделяется субкапсулярная зона, которая нахо­
дится непосредственно под капсулой и характеризуется высокой плотностью
лимфоцитов, и глубокая зона коры, характеризующаяся меньшей плотностью
лимфоцитов. Большая часть дольки, расположенная центральнее коркового,
составляет мозговое вещество дольки тимуса. Под малым увеличением лю­
минесцентного микроскопа
в срезах, обработанных люминесцентногистохимическим методом Фалька ~ Хилларпа (В. Falk, N.A. Hillarp et
al.,1962.) корковое вещество визуально люминесцирует сильнее, чем мозго­
вое. Интенсивность свечения серотонина и катехоламинов, в тимоцитах кор­
кового вещества ( Т К В ) выше (0,141 ± 0,002 и 0,026 ± 0,001), чем в тимоцитах
мозгового вещества (ТМВ) интактных животных (0,075 ± 0,003 и 0,013 ±
0,003 соответственно). В срезах тимуса, обработанных методом Кросса (S.A.
Cross, S.W. Ewen, F.W. Rost, 1971), люминесценция коркового вещества за­
метно выше, чем мозгового, так как концентрация гистамина в Т К В
(0,101±0,005) выше, чем в ТМВ (0,097±0,005) (табл. 1).
В корковом веществе долек, ближе к капсуле, располагаются макрофаги
субкапсулярной зоны (МСЗ). Флюоресценция серотонина и катехоламинов в
них желто-оранжевая, иногда ярко-желтая, а гистамина - желтовато-зеленая.
В клетках люминесцируют цитоплазматические гранулы, а не цитоплазма,
мембрант.1Й комплекс или ядро. Среди клеток, топографически определяе­
мых нами как субкапсулярные макрофаги, выделяются две субпопуляции:
клетки с бледной люминесценцией, неправильной полигональной формы,
средней площадью (Sep) 108, 79 ± 0,66 мкм^, и клетки с более яркой люминес­
ценцией, округло-овальные или плоские, Sc,, = 152 ± 0,6 мкм^. Если клетки
первой группы располагаются хаотично, то клетки второй группы имеют оп­
ределенную направленность (параллельно капсуле). Среднее значение кон­
центрации серотонина в макрофагах субкапсулярной зоны тимуса интактных
животных равно 0,095 ± 0,003 у.е. (табл. I.), средний уровень катехоламинов
достигает 0,038 ± 0,002., а гистамина - 0,085 ± .0,003.
В кортико-медулляриой зоне в 1-2 ряда располагаются премедуллярные
макрофаги. Последние значительно крупнее субкапсулярных (Sep. = 327 ±
0,65 мкм^), большинство имеет неправильную полигональную форму, но есть
клетки правильной округлой формы. Макрофаги кортико-медуллярной зоны
(МКМЗ) тимуса интактных мышей - плотиоупакованные клетки с гранулами
различных размеров и формы, люминесцирующие ярче, чем МСЗ. Люминес­
ценция серотонина в них ярко-желтая с оранжевым оттенком, гистамина ярко-желтая с зеленоватым оттенком. Ядра кортико-медуллярных клеток не
люминесцируют. Средняя интенсивность свечения серотонина в МКМЗ фик­
сируется на уровне 0,033 ± 0,001 у.е (табл. 1), катехоламинов - на уровне
0,016 ± 0,001 у.е., а средний уровень гистамина достигает 0,111 ± 0,004 у.е.
К важным биоаминсодержащим структурам тимуса относятся тучные
клетки (ТК). Визуально Т К люминесцируют сильнее, чем МСЗ и МКМЗ, что
подтверждается замерами в них уровней биоаминов. Концентрация серото­
нина в них достигает 140 ± 0,002 у.е., концентрация катехоламинов -0,019 ±
0,001 у.е, а гистамина - от 0,111 ± 0,003 у.е. Подавляющее большинство ТК
являются молодыми развивающимися (по классификации В.Е. Сергеевой,
С И . Осолоповой, 1988).
Параллельная окраска срезов тимуса толуидиноаым синим по Унна
подтверждает результаты люминесцентно-гистохимических методик. Боль­
шая часть популяции представлена клетками класса То, Последние имеют
овальную или треугольную форму. Ядро в них не просматривается, они плот­
но упакованы ргметахроматичными чернильного цвета гранулами, которые
лежат так плотно, что их форму определить трудно. При окраске тимуса альциановым синим и сафранином в 100 % случаев гранулы ТК являются сафранинофильными и имеют оранжево-розовую окраску. Цитоплазма тучных
клеток остается бесцветной. Значительной сафранинофилией обладает тимоцитарная паренхима, но тимоциты, в отличие от ТК, имеют малиноворозовую окраску. Окраска срезов тимуса Суданом черным «Б» свидетельст­
вует о наличии комплексно связанных липидов в местах расположения премедуллярных, субкапсулярных макрофагов и ТК.
Корковое вещество тимоцитарной паренхимы отличается большей плот­
ностью тимоцитов (345 ± 8,3), чем мозговое (236 ± 9,3). В популяциях корко­
вых и мозговых тимоцитов наблюдается возрастная гетерогенность, которая
выявляется морфометрически. Малые тимоциты (площадью менее 7 мкм^)
составляют 27% тимоцитов мозгового вещества долек и 3 1 % коркового),
средние (площадью от 7 до 10 мкм") занимают 39% популяции мозговых ти­
моцитов и 36 % корковых). Крупные тимоциты (более 10 мкм^) составляют
34% тимоцитов мозгового и 33% тимоцитов коркового вещества долек тиму­
са).
В срезах тимуса, обработанных параформальдегидом по Фальку, корко­
вое вещество люминесцирует желто-зеленым светом интенсивнее, чем мозго­
вое. Цитоспектрофлуориметрней установлено постоянное присутствие в ти­
моцитарной napetiXHMe нейромедиаторных биоаминов.
Для оценки функционального состоятся иммунной системы многими ис­
следователями (И.Л. Вайсфельд, Г.Н. Кассиль, 1981; С.А. Ястребова, 1999;
10
Л.Ю. Ильина и др., 2004) высчитывался серотониновый индекс в биоаминсодержаш;их структурах тимуса. Вычисленный нами серотониновый индекс
(JC/KA) аминосодержащих тимусных структур показывает, что в тимусе ин­
тактных мышей содержание серотонина значительно выше, чем катехоламинов. Преобладание серотонина над катехоламинами наиболее выражено в
макрофагах кортико-медуллярной зоны (в 8,69 раз), а в остальных структурах
значения JC/KA примерно равны и не превышают 5,69. Подобные исследования
тимуса других интактных лабораторных животных (крыс, кошек) в разные
сезоны года такой большой разницы в соотношении серотонина и катехоламинов не показывали (С.А. Ястребова, 1999; О.И. Олангин, 2000; Л.Ю. Ильи­
на, 2003). Значительное преобладание серотонина над катехоламинами, ви­
димо, связано с особенностью распределения биогенных аминов в Т1шусе
мышей.
Сдвиг в системе серотонин ~ гнетамин может быть выражен индексом
Jc/ri^-^- Киселева, Н.В. Альба и др., 1997.). В отличие от серотонинового
индекса, являюш,егося средней величиной от суммы частных соотношений
содержания серотонина и катехоламинов в одной и той же клетке, Jc/r вычис­
ляется как частное от средних уровней серотонина и гистамина в клетках, что
связано с невозможностью замера серотонина и гистамина в одной и той же
клетке. Во всех тимусных структурах значение Jc/r больше нуля, что свиде­
тельствует о преобладании серотонина над гистамином. Разница между уров­
нями серотонина и гистамина больше в макрофагах субкапсулярной зоны и
их окружении и меньше - в тимоцитах мозгового вещества.
Корреляционный анализ уровней биоаминов
в структурах вилочковой железы интактных животных
Нами проведен корреляционный анализ в иммунокомпетентных серотонинсодержаших структурах тимуса интактных мышей. Результат анализа по­
казал, что в парах кортико-медуллярные макрофаги - субкапсулярные мак­
рофаги, кортико-медуллярные макрофаги - тучные клетки существует силь­
ная обратная корреляционная связь. В парах макрофаги субкапсулярной зоны
- тучные клетки обнаружена сильная прямая связь. Между субкапсулярными
макрофагами и их микроокружением наблюдается умеренная обратная связь.
Между тимоцитами мозгового вещества и тучными клетками, тимоцитами
мозгового вещества и тимоцитами коркового вещества наблюдается слабая
корреляционная связь по содержанию серотонина. В остальных комбинациях
пар функционально-корреляционные связи между структурами отсутствуют
(г<0,3).
Коэффициент корреляции, выражающий функциональную зависимость
уровней катехоламинов в аминсодержащих структурах тимуса, указывает на
то, что значимые корреляционные связи существуют в следующих парах:
n
макрофаги кортико-медуллярной зоны ~ тимоциты мозгового вещества
(полная прямая связь), макрофаги кортико-медуллярной зоны - тучные
клетки и макрофаги сбкапсулярной зоны - корковые тимоциты (сильная
прямая связь), субкапсулярные макрофаги - тучные клетки (умеренная
обратная связь).
Корреляционный анализ гистаминсодержащих структур тимуса интактных мышей выявил значимые корреляционные связи уровней гистамина в парах: макрофаги субкапсулярной зоны - тучные клетки (обратная
полная), кортико-медуллярные макрофаги - тимоциты коркового вещест­
ва, макрофаги кортико-медуллярной зоны - мозговые тимоциты, макрофа­
ги кортико-медулярной зоны - тучные клетки, корковые тимоциты - моз­
говые тимоциты (полная прямая связь), субкапсулярные макрофаги - ти­
моциты коркового вещества, макрофаги субкапсулярной зоны - мозговые
тимоциты (обратная умеренная связь). С помощью корреляционного ана­
лиза нами были изучены связи между биоаминами в каждой из вышеупо­
мянутых структурах тимуса интактных животных.
Коэффициент корреляции (г) показал, что в системе серотонинкатехоламины весьма высокие прямые корреляционные связи выявляются
в макрофагах субкапсулярной зоны (г=0,902; р<0,048), мозговых тимоци­
тах (г=0,989; р<0,005) и обратная сильная - в корковых тимоцитах (г=0,806; р<0,007).
Корреляционный анализ уровней серотонина и гистамина выявил об­
ратную умеренную связь в кортико-медуллярных макрофагах (г = -0,547),
макрофагах субкапсулярной зоны (г=-0,607) и обратную сильную - в ти­
моцитах коркового вещества (г=-0,798).
В системе катехоламины - гистамин наблюдается прямая сильная
корреляционная связь в корковых тимоцитах (г=-0,806; р<0,002), обратная
сильная - в макрофагах субкапсулярной зоны (г=-0,888), умеренная пря­
мая в - кортико-медуллярных макрофагах и умеренная обратная - в туч­
ных клетках (г=0,59 и г=-0,597 соответственно). Следует отметить, что в
М К М З и Т К тимуса интактных животных сильные связи в парах биоами­
нов не выявляются, тогда как в Т К В и МСЗ все корреляционные связи яв­
ляются значимыми (г > 0,5) и преимущественно сильными.
Корреляционный анализ уровней серотонина и катехоламинов в одних
и тех же биоаминсодержащих структурах тимуса интактных животных
выявил сильные прямые корреляционные связи в тучных клетках (г=0,85;
р < 1,54Е-08), в макрофагах субкапсулярной зоны (г=0,81; р < 1,31Е-08), в
тимоцитах коркового вещества (г=0,73; р < 1,26Е-07), умеренную прямую
- в мозговых тимоцитах (г=0,б8; р < 0,0003) и слабую обратную связь - в
макрофагах кортико-медуллярной зоны (г=- 0,35; р < 0,035).
12
Морфо-физиологическая и корреляционная характеристика аминсодержащих структур тимуса опытных мышей в условиях хронического
введения АКТГ1.24
В ходе ежедневного внутримышечного введения синтетического аналога
адренокортикотропного гормона (АКТГ 1.24) в дозе 0,01 мг (0,01мл раствора
препарата «Synacten Depot»,Ciba-Geigy Limited, Basle, Switzerland) в срезах
тимуса, окрашенных гематоксилин-эозином, отмечаются изменения тимоцитарной паренхимы. Ширина субкапсулярной области тимусной дольки замет­
но сужается, а остальная часть паренхимы расширяется. Расширение мозго­
вого вещества долек происходит за счет «разрыхления» паренхимы тимуса,
границы между корковым и мозговым веществом которой стираются. На 28-е
сутки эксперимента в тимусе экспериментальных животных наблюдаются
обеднение лимфоцитарной паренхимы и жировая гипотрофия органа. Как и в
нашем эксперименте, в исследованиях S. Silberberg, J.W. Fmider (1994) влива­
ние А К Т Г 1-24 в дозе 500 ng/g вызывает инволюцию тимуса крыс. Оголение
эпителиальной стромы и жировая гипотрофия органа вызваны апоптозом тимоцитов, угнетением в них синтеза белка и нуклеиновых кислот, гипертрофи­
ей ретикулоэпителиальных клеток под действием глюкокортикоидов (В.Н.
Петросова и др., 1986; М.А. Ritter, 1992, 1997; 1. Choi Yomig, Н. Jeon Sung,
Jang Jiho и др., 2001). Из литературных данных известно, что А К Т Г (посред­
ством глюкокортикоидов, так как минералкортикоиды не вызывают деструк­
тивных изменений в лимфоцитах (T.F. Dougherty et al., 1964)) подавляет ми­
грацию в тимус предшественников Т-лимфоцитов и зрелых Т-лимфоцитов из
тимуса (Е.А. Коренева и др., 1978).
Морфометрия тимоцитов коркового и мозгового веществ долек тимуса в
10 полях зрения под большим увеличением микроскопа показала, что корко­
вые тимоциты обладают большей чувствительностью к действию АКТГ 1.24,
чем мозговые. Количество тимоцитов коркового вещества снижается на всех
сроках эксперимента, особенно на 28-е сутки, при этом эпителиальная строма
коркового вещества оголяется и частично замещается жировой тканью. Коли­
чество тимоцитов мозгового вещества экспериментальных животных колеб­
лется: резко снижается на 7-е сутки опыта, достигает уровня контрольных
значений на 14-е сутки, превышает контрольные значения на 21-е сутки и
снижается более чем в два раза на 28-е сутки эксперимента (рис. 1). Как и в
исследованиях G. I. Wiegers, М. Knoflach (2001), в результате нашего иссле­
дования наиболее чувствительными к действию АКТГ являются корковые
тимоциты, так как преимущественно в них А К Т Г угнетает синтез ДНК на
50% и оказывает антимитотическое действие (В.Э. Торбек, 1992; Н.А. Юрина, 1995; Т.И. Лебедева, 1997).
Исследование возрастного состава тимоцитов мозгового и коркового ве­
ществ долек тимуса показывает, что большая часть популяции медуллярных
тимоцитов контрольных животных представлена средними формами на всех
13
этапах эксперимента. У опытных мышей на 7-е, 14-е сутки также преоблада­
ют средние формы мозговых тимоцитов, а на 14-е, 21-е сутки действия
АКТГ1.24 большз'то долю популяции представляют молодые крупные формы с
легко дифференцируюш;имся ядром и хорошо выраженной цитоплазмой. В
популяции корковых тимоцитов контрольных мышей в ходе эксперимента
преобладают на 7-е сутки малые формы тимоцитов ( 4 2 % ) , на 14-е - крупные
(56%), на 21-е - малые ( 4 5 % ) , на 28-е сутки большая часть корковых тимоци­
тов представлена средними формами ( 5 0 % ) (рис. 2).
га контроль Т К В Ш опыт Т К В Ш контроль Т М В Ш опыт Т М В
I
289
202
^
бу'
^
-тЧгут
сут-
-сут~
158
эяс
Э75,2
"
i'i
),4^|
2#хут
Ш^щй
сроки эксперимен
Рис. 1. Изменение количества корковых и мозговых тимоцитов долек вилочковой же­
лезы мышей под влиянием AKTFi.j^: Т К В - тимоциты коркового вещества, Т М В тимоциты мозгового вещества; контроль - животные с введением изотонического
раствора, опыт- животные с введением АКТГ,.24
Таким образом, резистентными к А К Т Г в корковом веществе являются
молодые, малодифференцированные тимоциты. Некоторые исследователи
склонны считать, что А К Т Г играет основную роль в быстром изменении
комплекса тимоцитов в вилочковой железе ( M . D . Kendall, H.D. Loxley,. et al.,
1994; S. Silberberg, J . W . Funder, 1994). По данным других исследователей,
тимоциты, в отличие от лимфоцитов селезенки, не имеют достаточно рецеп­
торов к А К Т Г , следовательно, обеднение лимфоцитарной паренхимы воз­
можно объяснить апоптозом в результате мобилизации ионов кальция тимоцитами под действием глюкокортикоидов.
Измерение уровней биоаминов люминесцентно-гистохимическими мето­
дами показало, что содержание серотонииа в корковых тимоцитах
на 7-е,
14-е сутки эксперимента повышается по сравнению с таковым в контроле, а
1. Влияние А К Т Г 1-24 на интенсивность свечения биоаминов в иммунокомпетентных структурах тимуса мышей
Длит
Введен
ия
Вид
воздействия
Интакт.
ы
о
н
>.
о
г~-
1
о
ГА
О
н
>ч
О
00
CS
МСЗ
МКМЗ
ТКВ
ТМВ
ТК
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
с
КА
г
С
КА
Г
С
КА
Г
с
КА
Г
с
КА
Г
0,033 ±
0,001
0,016 ±
0,001
0,111 ±
0,004
0,095 ±
0,003
0,038 ±
0,002
0,085 ±
0,003
0,141 ±
0,002
0,026 ±
0,001
0,101 ±
0,005
0,075 ±
0,003
0,013 ±
0,003
0,097 ±
0,005
0,140 ±
0,002
0,019 ±
0,001
0,111 ±
0,003
Изотон. р-р
0,056 ±
0,0160
0,011 ±
0,0006*
0,256 ±
0,003""*
0,082 ±
0,002
0,048 ±
0,0008
0,157±
0,007*
0,075 ±
|,0034
0,019 ±
0,0005*
0,097 ±
0,002
0,071 ±
0,003
0,017 ±
0,003
0,092±
0,0007**
0,190 ±
0,005*
±0,006*
АКТГ,.24
0,106±
0,0005*
0,018 ±
0,0006
0,028 ±
0,001
0,131 ±
0,0042
0,018 ±
0,0006*
0,031 ±
0,0012
0,123 ±
0,0034
0,019 ±
0,0005
0,034 ±
0,002
0,054±
0,0015
0,054±
0,0015
0,014±
0,0034
0,271 ±
0,003*
±0,012
0,055
±0,006*
Изотон. р-р
0,062 ±
0,0009
0,014 ±
0,0003"^
0,187 ±
0,0018*
0,074 ±
0,001
0,062 ±
0,0008*
0,150±
0,00 Г
0,136 ±
0,0025
0,024±
0,0004
0,144 ±
0,0012*
0,095 ±
0,001
0,019 ±
0,001
0,095 ±
0,0028
0,209 ±
0,002
0,024±0,
007*
0,268
±0,0067
АКТГ,.24
0,240 ±
0,0009*
0,029 ±
0,001
0,097 ±
0,007
0,197 ±
0,003
0,027 ±
0,001*
0,050±
0,009
0,183 ±
0,0010
0,029 ±
0,0006
0,040 ±
0,003*
0,118 ±
0,002
0,032 ±
0,0004
0,100 ±
0,0006
0,535 ±
0,0019*
0,043 ±
0,004*
±0,0052
Изотон. Р-р
0,061±0,
004^'
0,015 ±
0,0007
0,182 ±
0,0015
0,076 ±
0,0025
0,064 ±
0,0007*
0,147 ±
0,001
0,130
±0,0031
+
0,027±0,
0007
0,102
±0,001
0,094 ±
0,001
0,060 ±
0,001
0,092 ±
0,003
0,215 ±
0,003*
0,021 ±
0,001*
0,251 ±
0,0063*
АКТГ,.24
0,250
±0,0006
0,064 ±
0,003
0,102 ±
0,003
0,204 ±
0,0045
0,061 ±
0,001
0,074 ±
0,0032
О,097±0,
0О1
0,001
±0,0005
0,081
±0,005
0,067 ±
0,0015
0,0102 ±
0,0002
0,103 ±
0,006
0,318 ±
0,0017
0,091±
0,003*
0,307±
0,0034
Изотон. р-р
±0,0008
0,014 ±
0,0004
0,176 ±
0,0027**
0,075 ±
0,0012
0,066 ±
0,001
0,131±
0,0029*
±0,0009
t
0,024
±0,0005
0,097 ±
0,0017
0,099 ±
0,01*
0,026 ±
0,003
0,089 ±
0,0010
0,200 ±
0,0027*
0,020 ±
0,0005
0,217±
0,0055*
0,253±0,
0005**
0,179 ±
0,0036
0,156±
0,0028
0,263 ±
0,0016
0,191 ±
0,0014
0,177±
0,0025
|044 ±
|,0010
0,008 ±
0,0051
0,119±
0,0063*
0,053 ±
0,0021
0,006 ±
0,0048
0,118 ±
0,0042
0,242 ±
0,0075*
0,177 ±
0,0075*
0,350±
0,041*
0,060
+
АКТГ,.24
0,123
0,019
0,019
0,319
±0,013*
0,248
**
М К М З - макрофаги кортико-медуллярной зоны ; МСЗ - макрофаги субкапсулярной зоны; Т К В - тимоциты коркового вещества долек ; ТМВ - тимоциты мозгового
вещества долек; Т К - тучные клетки; * - р < 0,01 по сравнению с контрольными животными, ** - р < 0,05 по сравнению с контрольными животными, +~ р < 0,01 по
сравнению с интактными животными, ++- р < 0,05 по сравнению с интактными животными.
16
на 21-е, 28-е сутки снил<ается. Уровень катехоламинов в тимоцитах коркового
вещества в результате действия АКТГ1.24 подвергается значительным колеба­
ниям: на 7-е сутки он равен контрольным значениям, на 14-е - возрастает, а
на 21-е и 28-е сутки содержание катехоламинов резко снижается по сравне­
нию с контрольными значениями.
Содержание гистамина в Т К В опытных животных снижается на 7,14,21-е
сутки эксперимента, а на 28-е сутки нами наблюдается повышение уровня
этого амина. Анализ динамики уровней биоаминов в ТМВ выявил однона­
правленность изменений, характерную для динамики серотонина и катехола­
минов. Для всех изучаемых аминов характерна общая тенденция к снижению
уровней, но большее отклонение от контрольного значения показывает гистамин.
Содержание серотонина в тимоцитах мозгового вещества снижается на
7, 21, 28-е сутки эксперимента, превышение контрольного значения наблюда­
ется на 14-е сутки. Уровень катехоламинов в Т М В исследуемых опытных
животных на 7, 14-е сутки превышает контрольные значения, а на 21, 28-е
оказывается значительно ниже. Уровень гистамина в ТМВ опытных живот­
ных
по сравнению с контрольными результатами
повышается с 14суточного срока до конца эксперимента. По динамике уровней биогенных
аминов не всегда можно достоверно судить об их влиянии на интегральную
биоаминную обеспеченность органа и на иммуногенез. Даже при нарастании
концентрации серотонина влияние его может уменьшаться в зависимости от
динамики катехоламинов. По серотониновому индексу (коэффициенту реципрокности) можно судить о преобладании серотонина в клетке (J^ > 1), либо
катехоламирюв (J^ < 1), что косвенно указывает на наличие процессов иммуносупрессии, либо их отсутствие (Л.В. Девойно, 1972-1983; В.А. Юсин и др.,
1972; Д.С. Гордон, В.Е. Сергеева и др., 1978; Л.С. Елисеева, 1970, 1982; О.И.
Миковская и др., 1997; Г.В. Идова, 1990).
Хотя в тимоцитарной паренхиме вилочковой железы экспериментальных
лсивотных наблюдается снижение и серотонина и катехоламинов, значение
серотонинового индекса в корковых тимоцитах экспериментальных живот­
ных возрастает на 7, 14 и 21-е сутки эксперимента, а на 28-е сутки приближа­
ется к контрольному уровню. Величина серотонинового индекса в мозговых
тимоцитах экспериментальных животных снижается на 7, 21 и 28-е сутки
эксперимента по сравнению с контрольными значениями. Следовательно, в
корковых тимоцитах в ходе эксперимента доля серотонина возрастает, а в
мозговых тимоцитах снижается по сравнению с контрольными значениями.
Вероятно, в этом заключается причина большей чувствительности тимоцитов
коркового вещества к АКТГ 1.24- Известно, что серотониновая система стиму­
лирует супрессорную активность: активирует миграцию супрессоров в кост­
ный мозг, а также контролирует скорость пролиферации иммунокомпетентных клеток (Л.В. Девойно, 1982; К.С. Науменко и др., 2001). Согласно рабо­
там Л.В. Девойно, тимоцит с высоким уровнем серотонина может быть идеи-
17
тифицирован как клетка-супрессор, а гистамин, воздействуя на Нг рецепторы
Т-супрессоров, способен повысить иммуноподавляющую активность (проци­
тировано Г.Ю. Стручко, 1999) путем высвобождения «растворимого супрессора иммунного ответа», что приводит к подавлению иммунных реакций.
Сдвиг в системе серотонин - гистамин может быть выражен индексом Jen(Р.Е Киселева, Н.В. Альба и др., 1997).
Тяжелые эндокринные и инфекционные заболевания сопровождаются
снижением этого показателя за счет увеличения высвобождения гистамина.
Реакции в системе серотонин - гистамин развиваются немедленно после на­
чала заболевания, их можно отнести к срочным адаптивным реакциям, на­
правленным на выживание организма. Однако реактивация биогенных ами­
нов может привести к трансформации реакций адаптации в звено патогенеза
(Р.Е Киселева, Н.В. Альба и др., 1997).
Значение индекса отношения серотонина к гистамину в корковых тимоцитах повышается на 7, 14-е сутки эксперимента и снижается на 21, 28-е су­
тки. Следовательно, повышение доли гистамина и серотонина на 21, 28- су­
тки при одновременном снижении доли катехоламинов, вероятно, и приводит
к описанному в литературе торможению спонтанной пролиферации за счет
активации супрессорных клеток и наблюдаемой нами акцидентальной инво­
люции коркового вещества долек тимуса. Индекс отношения серотонина к
гистамину и серотонина к катехоламинам в мозговых тимоцитах снижается
на 21-е, 28-е сутки эксперимента. Одновременное повышение доли гистамина
и катехоламинов не оказывает эффекта торможения пролиферации тимоцитов, хотя обеднение тимоцитарной паренхимы мозгового вещества присутст­
вует, но не столь выражено, как в корковом веществе. Опираясь на литера­
турные данные (Г. Ю. Стручко, 1999; С.А. Ястребова, 1999) и собственные
результаты исследования, можно с большой долей уверенности утверждать,
что кортикотропин действует на дифференциацию тимоцитов в Т-супрессоры
через два уровня посредников: глюкокортикостероиды и биоамины (гиста­
мин, серотонин).
Структурно-функциональныйанализ тучных клеток тимуса через 7,
14,21 и 28 суток
Флуориметрическое исследование содержанкш биоаминов в тучных клет­
ках (ТК) тимуса показало усиление люминесценции серотонина и катехола­
минов по сравнению с контрольной группой животных на всех сроках экспе­
римента. На 7-е, 14-е сутки эксперимента в ТК отмечается увеличение серотонинового индекса (1,74 и 1,22 - у контрольных, 7,28 и 7,34 - у опытных
животных) за счет повышения в них концентрации серотонина, хотя содер­
жание катехоламинов на 14-е сутки также возрастает. На 21-е, 28-е сутки
преобладание серотонина над катехоламинами сохраняется, сохраеняется и
рост серотонинового индекса (3,34 и 1,42) по сравнению с контрольными
значениями (1,23 и 1,16), но это увеличение не столь выражено, как на 7-е и
круп и
0%
крупн
29%
малые
40%
среди
60%
среди
29%
малы
е
0%
д
среди
44%
крупн
29%
среди
29%
крупн
56%
крупн
22%
»«РУпн
малые
0%
13%
средни
е
33%
крупн
17%
среди
ие
50%
среди
87%
малы
е
>кЗЗ%.
малы
е
0%.
среди
0%
крупн
100%
Рис. 2. Изменение популяциоиного состава корковых тимоцитов в ответ
на введение АКТГ1.24: А - контроль 7 суток, Б - АКТГ).24 7 суток, С - кон­
троль 14 суток, D - АКТГ,_24 14 суток, Е - контроль 21 сутки, F - ЛКТГ,.24 21
сутки , G - контроль 28 суток , Ы АКТГ1.24 28 суток.
19
14-е сутки. Снижение серотонинового индекса на этих сроках связано со
снижением темпов синтеза или захвата серотонина и повышением
концентрации катехоламинов в Т К .
Индекс отношения серотонина к гистамину в Т К тимуса опытных
животных увеличивается на 7-е и 14-е сутки эксперимента, на 21-е сутки
опыта его величина приближается к контрольному значению, а на 28-е
сутки значение индекса отношения серотонина к гистамину в Т К экспе­
риментальных животных становится ниже, чем в Т К контрольных ж и ­
вотных.
Экзогенный кортикотропин иигибирует пролиферацию и дальнейшее
развитие тучных клеток, что проявляется снижением количества т у ч н ы х
клеток и уменьшении их размеров при одновременном увеличении доли
дегранулирующих форм. Наблюдается резкое увеличение процентной
доли Тз форм Т К ( 4 % в контроле, 4 3 % в опыте) при одновременном
снижении Т | форм ( 6 9 % в контроле, 1 3 % в опыте). В научной литературе
достаточно источников, свидетельствующих об усилении дегрануляции
тучных клеток при стрессе ( С П . Ш у р и н , и др., 1968; Б.М. Гордон, 1990).
Известно, что А К Т Г усиливает приток С а " ' в клетки (Nunokawa Masari,
2001). В т у ч н ы х клетках процесс дегрануляции предуготован и осущест­
вляется тотчас же при поступлении кальция (Са~') внутрь клетки, то
есть, этот процесс является быстрым ответом тучных клеток на экзоген­
ный АКТГ].24- Помимо кальциевой мобилизации сигналами для дегра­
нуляции т у ч н ы х клеток являются активизация фосфолипазы D и протеинкиназы С. ( Z . Peng., М.А. Beaven, 2005.). Вероятно, А К Т Г способен
стимулировать эти процессы.
Интенсивность свечения гистамина в Т К тимуса экспериментальных
животных колеблется: на сроке 7 суток уровень гистамина с н и ж е н в 5,8
раза по сравнению с контролем, затем на 14-е сутки отмечается резкий
скачок вверх, приближающий содержание этого амина к контрольному
уровню; на 21-е, 28-е сутки уровень гистамина превышает контрольные
значения (табл.1).
Индекс отношения серотонина к гистамину в Т К тимуса опытных
животных значительно увеличивается на 7-е и 14-е сутки эксперимента
(4,93 и 2,18) по сравнению с его контрольными значениями (0,6 и 0,78),
что свидетельствует о возрастании влияния серотонина на Т К в этот пе­
риод. На 21-е сутки опыта величина Jc/r (1,04) приближается к к о н ­
трольному значению (0,86), но преобладание серотонина над гистамином
на этом этапе эксперимента сохраняется. На 28-е сутки значение серото­
нинового индекса в Т К экспериментальных лсивотных (0,69) становится
ниже, чем в Т К контрольных (0,92), и свидетельствует о преобладании
гистамина.
20
Структурно-функциональный анализ макрофагов тимуса через 7,
14, 21 и 28 суток
Люминесцентно-гистохимическое исследование макрофагов тимуса
показало, что АКТГ1.24 влияет как на морфологические, так и на физиоло­
гические параметры макрофагов. Наблюдается рост уровней серотонина и
катехоламинов в макрофагах кортико-медуллярной и субкапсулярной зон
тимуса на каждом сроке эксперимента, снижение уровня гистамина на
каждом этапе эксперимента в кортико-медуллярных макрофагах и сниже­
ние уровня гистамина на 7-е, 14-е сутки и повышение его на 21-е, 28-е
сутки в субкапсулярных макрофагах.
Серотониновый индекс кортико-медуллярных и субкапсулярных
макрофагов растет на каждом сроке эксперимента. Индекс отношения
серотонина к гистамину увеличивается на каждом этапе эксперимента.
Число и площадь макрофагов снижаются, при этом обратная сильная
корреляционная
связь
наблюдается
между
числом
макрофагов
субкапсулярной зоны и числом глубоких корковых макрофагов.
Действительно, люминесцентно-гистохимическими методами установлено
(А.Т. Смородченко, 1999), что синтетический кортикостероид вызывает
биоаминную реакцию во внутрифолликулярных и паракортикальных
макрофагах лимфатических узлов. Введение в течение одного месяца
приводит
к многократному
повышению
уровня
серотонина
в
паракортикальных макрофагах, что наблюдается и в тимусных макрофагах
под действием АКТГ1.24- Введение гидрокортизона одновременно
повышает содержание катехоламинов и серотонина в макрофагах кортикомедуллярной зоны долек тимуса и тучных клетках (А.Я. Тамахина, 1995),
хотя между этими аминами имеются конкурентные взаимоотношения. В
нашем исследовании АКТГ1.24 оказывает аналогичное действие на
структуры-аминпродуценты, но в отличие от гидрокортизона, снижает
количество тимусных макрофагов и тучных клеток. Кортикотропин
снижает и площадь кортико-медуллярных, субкапсулярных, глубоких
корковых макрофагов. Следовательно, суммарная площадь макрофагов на
срезе органа снижается. В научной литературе имеются разноречивые
данные о влиянии А К Т Г и глюкокортикоидов на клетки макрофагального
ряд£1о одним данным, глюкокортикоиды повышают фагоцитарную актив­
ность макрофагов (Zwet Von Z. et al., 1975), no другим, наоборот, снижают
(J. Joseph, M. Tydd, 1973), no третьим, не оказывает значительного влия­
ния (R. Northe, 1971). В одних работах говорится о деградации синтетиче­
ского и секреторного аппарата макрофагов под действием гидрокортизона,
при увеличении их суммарной площади (Н.А. Юрина, Н.И. Радостина,
1990), в других работах гидрокортизон повышает коэффициент люминес­
ценции макрофагов, увеличивает размеры гранулярной эндоплазматической сети и ядра клетки, при снижении суммарной площади лизосом (Н.И.
21
Радостина, Н. Зуманиги, 1992). Так как люминесценция в кортикомедуллярных и субкапсулярных макрофагах под действием АКТГ1.24 воз­
растала за счет увеличения содержания серотонина, мы склонны считать,
что деградации структур, синтезирующих биоамины не происходит.
Корреляционный анализ уровня биоамииов
в структурах вил очковой железы через 7, 14, 21 и 28 суток
Исследование корреляционных связей по содержанию катехоламинов
в макрофагах тимуса и тимоцитах коркового и мозгового веществ долек пока­
зало, что наиболее значимые изменения под действием АКТГ1.24 произошли в
следующих парах тимусных структур:
- макрофаги кортико-медуллярной зоны - тимоциты мозгового вещества
(ТМВ): корреляционная связь, будучи прямой умеренной у контрольных жи­
вотных (г=0,58; р=0,028), становится обратной сильной у экспериментальных
животных (г = -0,77; р = 0,008);
- макрофаги субкапсулярной зоны (МСЗ) ~ ТМВ: на фоне хронического
введения АКТГ1.24 корреляционная связь, будучи у контрольных животных
прямой слабой (г = 0,43; р =0,0084), становится сильной обратной (г = -0,75;
р=0,024);
- МСЗ - Т К В : под действием АКТГ1.24 разрушается прямая полная кор­
реляционная связь (г = 0,89; р =0,006) между структурами и становится об­
ратной умеренной (г = -0,52; р ^0,002).
Опираясь на доказанное утверждение, что МКМЗ - катехоламинпродуценты, а Т К В и Т М В - катехоламинпоглотители, учитывая противоположно
направленные изменения уровней катехоламинов, подтвержденные корреля­
ционным анализом, мы можем предположить, что под действием АКТГ1.24
катехоламинпродукция в МКМЗ усиливается, а катехоламинпоглощение тимоцитами мозгового и коркового вещества к 28-м суткам эксперимента сни­
жается. Таким образом, экзогенный АКТГ,.24 нарушает способность тимоцитарной паренхимы связывать катехоламины.
Корреляционный анализ изменений содерлсания серотонина показы­
вает, что в парах МКМЗ - Т К В и МКМЗ - ТМВ происходит разрушение пря­
мых сильных связей, которые становятся очень слабыми или практически
исчезают (г=0,34; р=0,003 и г=0,20; р=0,011 соответственно) у эксперимен­
тальных животных. Мы наблюдали разрушение обратной сильной связи в
паре МСЗ - Т К В (г= -0,80; р=0,010) и обратной умеренной связи в паре МСЗ Т М В (г=-0,68; р=0,015). У экспериментальных животных связи в этих парах
отсутствуют (г=0,17; р=0,041 и г=0,12; р=0,015 соответственно). Следова­
тельно, экзогенный кортикотропин нарушает серотониновый обмен между
макрофагами тимуса и тимоцитарной паренхимой: либо серотонинотдачу
премедуллярными макрофагами, либо серотонинпоглощение тимоцитами
коркового и мозгового веществ долек тимуса.
22
Особо следует отметить функциональные связи между Т К и другими
аминсодержащими структурами тимуса. Анализ корреляционных связей по
серотонину показал усиление прямой сильной корреляционной связи в паре
ТК -ТМВ (г=0,98) у контрольных мышей до прямой полной (г=0,997), а в
паре ТК -ТКВ наблюдается укрепление прямой сильной связи ( г„онтр = 0,75;
Гопыт = 0,81). Вероятно, АКТГ1.24 усиливает серотонинопродукцию тучными
клетками, но снижает серотонинопоглощение тимоцитами коркового и моз­
гового вещества тимуса. В течение эксперимента наблюдаются значительные
изменения распределения серотонина между макрофагами и тучными клет­
ками. Содержание серотонина в тучных клетках тимуса экспериментальных
животных увеличивается в ходе опыта, в премедуллярных и субкапсулярных
макрофагах мы наблюдаем аналогичный рост, но эти процессы в тимусе экс­
периментальных животных не взаимосвязаны, о чем могут свидетельствовать
результаты корреляционного анализа. В паре М К М З - Т К в ходе опыта на­
блюдается ослабление прямой полной связи до слабой (от г = 0,82; р = 0,008
дот ^ 0,28; р = 0,004), а в паре МСЗ - ТК под влиянием АКТГ1.24 обратная
умеренная связь (г = -0,73; р = 0,013) полностью разрушается (г=0,16;
р=0,042).
Нами проведен корреляционный анализ уровней гистамина в аминсодержащих структурах тимуса. В паре М К М З - Т М В , будучи у контрольных
животных отрицательной полной (г=-0,98; р=0,009), у экспериментальных
становится положительной полной (г=0,93; р=0,03 соответственно). Измене­
ние концентраций гистамина в паре М К М З - Т К В под влиянием АКТГ1.24
приобретает сходный характер, т.е. связь, будучи у контрольных животных
обратной сильной (г=-0,83; р=0,008), у экспериментальных становится пря­
мой сильной (г=0,89; р=0,006). Обратная умеренная связь в паре МСЗ - Т М В
(г=-0,6; р=0,031) становится прямой умеренной (г=0,67; р=0,018). В паре МСЗ
- Т К В слабая прямая (г=0,24; р=0,033) связь контрольных животных стано­
вится прямой полной (г=0,95; р=0,023) у экспериментальных. В тимусе кон­
трольных животных наблюдается тесная обратная корреляционная связь по
гистамину между ТК и ТКВ тимуса (г=-0,744; р= 0,026), Т К и Т М В (г--0,83,
р=0,019 ). В парах ТК и МКМЗ (г=0,923; р=0,04), Т К и МСЗ (г=0,94; р=0,03)
значения коэффициента корреляции указывают на весьма высокую прямую
связь. АКТГ 1.24 меняет направление связи. Под влиянием АКТГ1.24В паре ТК
-МСЗ происходит ослабление корреляционной связи до прямой сильной
(г=0,75; р=0,012). При воздействии АКТГ,.24 в паре ТК- Т М В и ТК - Т К В
отмечается разрушение обратной значимой (г = -0,827; р = 0,013 и г "= -0,744;
р=0,018) и возникновение прямой сильной связи (г = 0,989; р=0,009 и г -= 0,81;
р=0,016), что свидетельствует об активном поглощении гистамина тимоцита­
ми мозгового вещества.
Наряду с исследованием корреляционных связей по динамике уровней
конкретного биоамина в парах структур нами были исследованы корреляци­
онные связи меокду уровнями серотонина и катехоламинов в аминсодер-
23
жащих структурах. Было выявлено, что под влиянием АКТГ1.24 в тимоцитах коркового вещества долек тимуса экспериментальных животных меняется
направленность корреляционной связи: обратная умеренная корреляционная
связь у контрольных животных (г=-0,56; Р<1,9]Е-06) становится прямой уме­
ренной у экспериментальных (г=0,57; Р<1,08Е-07).
В тимоцитах мозгового вещества наблюдается усиление прямой умерен­
ной корреляционной связи контрольных животных (г=0,62; Р< 4,24Е-09) до
прямой сильной (г=0,93; Р< 3,5Е-31) у опытных. В тучных клетках картина
несколько иная: наблюдается незначительное ослабление прямой умеренной
связи контрольных животных (г==0,50; Р<4,21Е-06) до прямой слабой (г=0,33;
Р<0,009). В макрофагах кортико-медуллярной зоны появляется прямая уме­
ренная связь (г=0,б3; Р<2,ЗЕ-09), а в макрофагах субкапсулярной зоны разру­
шается слабая обратная связь (г=-0,42; Р<0,000104) и появляется прямая
сильная корреляционная связь (г=0,81; р<3,34Е-18).
Таким образом, под действием экзогенного кортикотропина в иммунокомпетентных структурах тимуса формируются иные, чем у контрольных
животных, корреляционные связи по биоаминам в парах структур, а также
иные корреляционные связи между серотонином и катехоламинами в каждой
исследуемой структуре, нарушается согласованная работа макрофагов тимуса
и тимоцитарной паренхимы в обеспечении нейромедиаторного гомеостаза.
Подробное знание ответной реакции системы биоаминов тимуса на гор­
мональный сигнал может представить важную основу для разработки страте­
гий предотвращения патологий, в основе которых находится изменение нейроэндокринно-иммунных связей.
ВЫВОДЫ
1.
2.
3.
Введение АКТГ1.24 приводит к морфо-физиологическим изменениям:
сужению коркового вещества и расширению мозгового вещества до­
лек тимуса, повышению реактивности корковых тимоцитов, в част­
ности средних и малых форм, и их массовой миграции из коркового
вещества долек в кровь. К 28-м суткам в тимотеских дольках выяв­
лены только единичные молодые формы тимоцитов.
Экзогенный кортикотропин вызывает изменение динамики биоген­
ных аминов в тимоцитах коркового вещества долек тимуса: содержа­
ние катехоламинов и серотонина на 7-е и 14-е сутки эксперимента
повышается, а на 28-е сутки имеет тенденцию к снижению. Отмече­
но, что содержание гистамина имеет обратную тенденцию, в ходе ко­
торой на 7, 14, 21-е сутки его уровень снижается, а на 28-е сутки экс­
перимента наблюдается повышение уровня этого амина.
В ходе эксперимента наблюдается изменение биоаминного обеспече­
ния тимусных макрофагов под влиянием АКТГ|,24: рост уровней се­
ротонина и катехоламинов в макрофагах кортико-медуллярной и
24
4.
5.
6.
субкапсулярной зон тимуса, а также достоверное снижение уровня
гнетам ина в кортико-медуллярных макрофагах.
В тучных клетках тимуса отмечается достоверное усиление люми­
несценции серотонина и катехоламинов по сравнению с контрольной
группой животных на всех сроках эксперимента, а интенсивность
свечения гистамина колеблется.
АКТГ1.24 снижает размеры и угнетает пролиферацию макрофагов и
тучных клеток тимуса при одновременном увеличении доли дегранулирующих форм тучных клеток.
Хроническое введение АКТГ1.24 нарушает согласованную работу
макрофагов тимуса и тимоцитарной паренхимы в обеспечении нейромедиаторного гомеостаза: усиливается серотонинпродукция субкапсулярными макрофагами и тучными клетками; нарушается захват
серотонина тимусными структурами-аминпоглотителями; усиливает­
ся синтез катехоламинов в кортико-медуллярных и субкапсулрных
макрофагах. Нарушается также способность тимоцитарной паренхи­
мы связывать катехоламины; усиливается секреция гистамина туч­
ными клетками и снижается содержание гистамина в гистминпоглотителях.
ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ
Фотоматериалы и результаты морфо-физиологического исследования ис­
пользуются в учебном процессе кафедр медицинской биологии, нормальной
физиологии Ф Г О У ВПО «Чувашский государственный университет им. И.Н.
Ульянова». Диссертационная работа включена в план комплексной тематики
РАМН «Гистохимия биогенных аминов в морфо-функциональном состоянии
органов и тканей в норме и эксперименте» (№ гос. регистрации 01.97.000.74.31 от
1997 г.)
СПИСОК РАБОТ,
ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО Т Е М Е ДИССЕРТАЦИИ
1. Наумова Е.М и др. Морфофункциональное состояние биоаминсодержащих структур тимуса при введении адренокортикотропного гормона // Тез.
докл. 4 съезда физиологов Сибири. - Новосибирск: Изд-во СО РАМН, 2002.С.198-199.
2. Наумова Е.М. и др. Влияние синтетического аналога адренокортикотроп­
ного гормона и Т-активина на систему люминесцирующих дендритных мак­
рофагов и популяцию тучных клеток тимуса // Колосовские чтения 2002: Ма­
териалы IV Междунар. конф. по функциональной нейроморфологии. - СПб.,
2002,-С. 130.
25
3. Наумова Е.М. и др. Сравнительная люминисцентно-гистохимическая ха­
рактеристика реакции тучных клеток тимуса на воздействие иммуномодуляторов / Современные проблемы аллергологии, иммунологии и иммунофармакологии: V Конгресс РААКИ. - М., 2002 - С. 380-381.
4. Наумова Е.М. и др. Люминесцентно-гистохимическое исследование туч­
ных клеток тимуса при введении Т-активина и А К Т Г // Семейная медицина в
современных условиях: Материалы науч.-практ. конф. Приволжского феде­
рального округа. - Чебоксары: Изд-во Чуваш, ун-та, 2002.-- С. 214-215.
5. Наумова Е.М. и др. Исследование мукополисахаридов тучных клеток
тимуса при введении гипофизарных гормонов // Фундаментальные проблемы
фармакологии; Сб. тез. 2-го съезда Рос. науч. общества фармакологов. Ч . П.М., 2003.-С. 154-155.
6. Наумова Е.М. и др. Влияние адренокортикотропного, соматотропного
гормонов и Т-активина на изменение аминсодержащих структур тимуса //
Аллергология и иммунология.-СПб., 2003. - Т. 4, №2. - С. 73-74.
7. Наумова Е.М. Влияние адренокортикотропного гормона (АКТГ1.24) на
состояние аминсодержащих структур тимуса // Механизмы функционирова­
ния висцеральных систем: Тез. докл. 111 Всерос. конф. с медународным уча­
стием, посвящений 175-лети10 со дня рождения Ф.В. Овсянникова. - СПб.,
2003.-С. 217-218.
8. Наумова Е.М. и др. Гистохимический анализ популяции тучных клеток
тимуса мышей при введении АКТГ1.24 // Бюл. эксперим. биологии и медици­
ны.-2004.-Т. 138, № 7 . - С . 107-111.
9. Наумова Е.М. и др. Исследование механизмов иммуномодулирующего
действия соматотропного гормона, опосредованного биоаминной клеточной
системой тимуса // Иммунология. -2004. - Т. 25, Х2 1.- С. 21-23.
10. Наумова Е.М. Исследование функциональных связей между аминсодержащими структурами тимуса при иммуносупрессии // Рос. физиол. журн. им.
Сеченова. - СПб.: Наука, 2004. - Т. 90, № 8. - С. 129 - 130.
11. Наумова Е.М. и др. Изменение морфофункционального состояния тимуса
и селезенки под влиянием АКТГ1.24// Морфол.ведомости. - Москва - Берлин,
2004,-№ 1-2.-С. 71.
12. Наумова Е.М. и др. Влияние АКТГ1.24 на нейромедиаторный статус тимоцитарной паренхимы // Науч. тр. I съезда физиологов СНГ. - Т.1. - М.:
Медицина - Здоровье, 2005. -С. 112 - 113.
13. Наумова Е.М. и др. Влияние АКТГ].24 на местный нейромедиаторный
гомеостаз тимуса // Здравоохр. Чувашии. - 2005.-№ 2. - С. 44 - 49.
Подписано к печати 18.10.2005 г.
Формат 60x84/16. Бумага писчая. Печать оперативная.
Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 968
Типография ГОУ ВПО "Чувашский государственный педагогический
университет им. И.Я. Яковлева"
428000, г. Чебоксары, К. Маркса, 38
,'
4\i
; V
'
•<
1, '
J *
/
P U B Русский фонд
2006-4
21347
Документ
Категория
Без категории
Просмотров
0
Размер файла
2 164 Кб
Теги
bd000101878
1/--страниц
Пожаловаться на содержимое документа