CC BY
29
Список литературы
1. Aziz, M. A. The human cadaver in the age of biomedical informatics / M. A. Aziz, J. C. McKenszie, J. S. Wilson // Anat. Rec. - 2002. - Vol. 269. - P. 20-32.
2. Collins, T. J. Status of gross anatomyin the U.S. and Canada : dillema for the 21 st century / T. J. Collins, R. L. Given, C. E. Hulsebosch // Clin. Anat. - 1994. - № 7. - P. 275-296.
3. Elizondo-Omana, R. E. Dissection as a teaching tool: past, present and future / R. E Elizondo-Omana, S. Guzman-Lopez, Garcia-Rodriguez Mde L. // Anat. Rec. B New Anat. - 2005. - Vol. 285, № 1 -Р.11-15
4. Heylings, D. F. Anatomy 1999-2000: the curriculum, who teaches it and how? / D. F. Heylings // Med. Educ. - 2002. - Vol. 36. - P. 702-710.
5. Kagan, I. I. Traditions and peculiarities of clinical anatomy education in Russia / I. I. Kagan // Clin. Anat. - 2002. - Vol. 15. - P. 152-156.
6. McLachlan, J. C. Teaching anatomy without cadavers / J. C. McLachlan, J. Bligh, P. Bradley, J. Searle // Med. Educ. - 2004. - Vol. 38, № 4. - P. 418-424.
7. Schott, H. Die Chronik der Medizin / H. Schott. - Dortmund : Chronik Verlag Harenberg, 1997. -
648 p.
Путалова Ирина Николаевна, доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой анатомии человека, ГБОУ ВПО «Омская государственная медицинская академия» Минздрава России, Россия, 644043 г. Омск, ул. Партизанская, д. 20, тел.: (3812) 27-53-71, е-mail: [email protected].
Борзяк Эдуард Иванович, доктор медицинских наук, анатом-консультант ООО «Губенские Пластина-ты», Германия, г. Губен, тел.: 0049 1636452515, е-mail: [email protected].
УДК 611.018.63
© Л.Г. Прошина, Н.П. Федорова, О.С. Быкова, Л.М. Антонова, П.М. Губская, М.В. Григорьева, 2012
Л.Г. Прошина, Н.П. Федорова, О.С. Быкова, Л.М. Антонова, П.М. Губская, М.В. Григорьева
ДИНАМИКА ПАРЕНХИМАТОЗНО-СТРОМАЛЬНЫХ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ
В МИОКАРДЕ ПРИ РАЗВИТИИ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ СЕРДЕЧНОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ И СТРЕССЕ
ФГБОУ «Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого»
Изучена динамика паренхиматозно-стромальных взаимоотношений в миокарде, а также гистохимические и иммуноцитохимические особенности кардиомиоцитов в экспериментальных моделях хронической сердечной недостаточности и эмоциональном стрессе. Выявлено, что экспериментальная хроническая сердечная недостаточность и эмоциональный стресс вызывают функциональную и структурную перестройку тканей миокарда и предрасположенность кардиомиоцитов к апоптозу.
Ключевые слова: кардиомиоциты, иммуноцитохимия, экспериментальная сердечная недостаточность, стресс, апоптоз.
L.G. Proshina, N.P. Fyodorova, O.S. Bykova, L.M. Antonova, P.M. Gubskaya, M.V. Grigoryeva
THE DYNAMICS OF PARENCHIMATOSAL AND STROMAL INTERACTIONS IN MYOCARDIUM WITH DEVELOPMENT OF EXPERIMENTAL HEART FAILURE AND STRESS
The developmental regularities of immunocytochemistry of myocardial changes in experimental cardiac failure and stress have been investigated. The extreme influence results in marked destructive changes of cardiomyocytes rebuilding of cardiac parenchyma and stroma with the index changed in their ratio and may abrupt the decrease of respiratory enzyme activity.
Key words: cardiomyocytes, immunocytochemistry, experimental cardiac failure, stress, apoptosis.
216
Введение. Пролиферация клеток, их миграция, дифференцировка и другие физиологические процессы регулируются с помощью межклеточного и клеточно-матриксного взаимодействия. Нарушение равновесия в межклеточных и паренхиматозно-стромальных взаимодействиях лежит в основе ряда патологических процессов. Хроническая сердечная недостаточность (ХСН) является тяжелым осложнением практически всех болезней сердца, отягощающим их течение и прогноз. Установлена четкая взаимосвязь между психоэмоциональным состоянием и патологией миокарда. Изучение морфологических основ адаптивных, реактивных и регенераторных изменений миокарда при патологии различного генеза, в частности при ХСН и стрессе, является важной составляющей современной медицины. ХСН регистрируется достаточно часто (несмотря на достижения в диагностике и лечении заболеваний сердца), поэтому поиск новых маркеров прогнозирования ее течения и эффективных средств терапии остается актуальным. Имеющиеся сведения о функциональных возможностях клеток миокарда при различной степени их деструктивных изменений в процессе перестройки сердца под влиянием ХСН и стресса противоречивы и недостаточны. Неоднозначны также материалы об индуктивных воздействиях и вкладе апоптоза в процессы гибели кардиомиоцитов [1].
Цель: проанализировать динамику паренхиматозно-стромальных взаимоотношений в миокарде; изучить структурные и иммуноцитохимические особенности тканей сердца при экспериментальных моделях хронической сердечной недостаточности и эмоционального стресса.
Материалы и методы. Исследование выполнено на крысах-самцах линии Wistar массой 200220 г. Для исследования морфологических, иммуногистохимических особенностей кардиомиоцитов были сформированы три группы животных: I группа - интактные животные (контроль), которые содержались на стандартном рационе вивария. II группа животных с хронической сердечной недостаточностью (ХСН). III группа животных с эмоциональным стрессом. Материалом исследования служили ткани миокарда. Морфометрически оценивалось количество (в объемных процентах, % об.) кардиомиоцитов (КМЦ), сосудов и межклеточного вещества. Вычисляли соотношение КМЦ и межклеточного вещества (включающего коллагеновые волокна и аморфное вещество). Изучена роль апоптоза в деструктивных изменениях тканей сердца. Определение экспрессии кардиомиоцитами ключевых белков-регуляторов апоптоза (bcl-2 и bax) выполнялось при помощи двухэтапного авидин-биотинового метода с демаскировкой антигена (путем высокотемпературной обработки ткани) на парафиновых срезах с использованием моноклональных антител и визуализирующей системы фирмы Dako Cytomation (Дания) [2]. Результаты иммуногистохимической реакции оценивались в световом микроскопе: для апоптоза - как отношение прореагировавших клеток к их общему количеству в 10 полях зрения. Для электронномикроскопического исследования миокарда ткань фиксировали в 2,5 % глутаровом альдегиде на 0,1 М фосфатном буфере в течение 12 часов при 4° С. Заливку осуществляли с использованием эпоксидных смол: эпон-аралдит.
Результаты и их обсуждение. Объемная плотность кардиомиоцитов интактных животных составляла 85,5 ± 5,2 % об.; межклеточного вещества - 14,5 ± 0,1 % об. Индекс соотношения КМЦ и межклеточного вещества I группы был равен 5,9. Строма миокарда сформирована рыхлой соединительной тканью, которая оплетала кардиомиоциты и включала в себя большое количество капилляров. Объемная плотность капилляров составляла 7,4 ± 0,1 % об. В процессе развития экспериментальной сердечной недостаточности обращал на себя внимание выраженный гетероморфизм рабочих кардиомиоцитов, появлялись деструктивные изменения мышечных клеток. Выявлялись контрактур-ные повреждения кардиомиоцитов. Объемная плотность кардиомиоцитов II группы животных уменьшилась на 27 %, а III группы на 23 % по сравнению с интактными. Объемная плотность капилляров снизилась на 17 и на 15%, соответственно. Содержание межклеточного вещества возросло у II группы животных на 32 %, у III группы - на 28 % по сравнению с интактными крысами. Соотношение КМЦ и стромальных компонентов миокарда при хронической сердечной недостаточности составило 1,5, а при эмоциональном стрессе 3,5, что практически в 4 и в 2 раза меньше, чем у интактных животных (5,9). Ультраструктурный анализ кардиомиоцитов при ХСН позволил выявить митохондрии с разрушенными кристами, или изменившими их расположение (дугообразно). В кардиомиоци-тах отмечалось формирование миелиновых фигур, среди обычных митохондрий располагались деструктивно измененные. В ряде клеток регистрировались диффузные литические повреждения мио-фибриллярных пучков и саркоплазматического матрикса. В кардиомиоцитах III группы животных выявлялась значительная часть митохондрий с разобщенными кристами. Рядом с гигантскими митохондриями располагались мелкие. Единичные кардиомиоциты содержали липидные капли. Иммуно-гистохимическое исследование показало, что экспрессия кардиомиоцитами антиапоптотического
белка Ьс1-2 в группе контроля выше, чем в группах с ХСН и эмоционального стресса, достоверных различий экспрессии этого белка между экспериментальными группами не выявлено. Частота экспрессии проапоптотического белка Ьах повышается в экспериментальных группах (II, III) в 2,5 и в 2 раза, соответственно (рис.).
0,6 0,5 0,4
«
* 0,3
о
>у
0,2 0,1 0
а
□ Ьс1-2
■ Ьах
контроль ХСН стресс
*
*
Рис. Частота экспрессии кардиомиоцитами антиапоптотического белка Ьс1-2 и проапоптотического белка bax в норме, при экспериментальной сердечной недостаточности (ЭСН) и при эмоциональном стрессе (ЭМС). Примечание: * - p<0,05, по сравнению с контролем
Анализ полученных данных свидетельствует о повышении содержания в кардиомиоцитах белка Ьах, который является маркером запуска программированной гибели клеток при ХСН и стрессе. Полученные данные говорят о значительном вкладе апоптоза в процесс гибели кардиомиоцитов и, видимо, послужило индукцией для развития соединительнотканных компонентов (в частности, кол-лагеновых волокон).
Заключение. Экспериментальные модели ХСН и стресс сопровождаются нарушением парен-химатозно-стромальных взаимодействий: наблюдается уменьшение объемной плотности кардиомио-цитов и повышение объемной плотности соединительнотканного компартмента. Проведенное исследование демонстрирует более выраженную предрасположенность кардиомиоцитов к запуску программы гибели клеток в условиях повышенной нагрузки при ХСН. Морфофункциональные изменения носят адаптивно-компенсаторный характер и вызваны реакцией клеток и тканей на экстремальные воздействия ХСН и стресса.
Список литературы
1. Бершова, Т. В. Патогенетическое значение апоптоза кардиомиоцитов при сердечной недостаточности / Т. В. Бершова, С. В. Монаенкова, А. Г. Гасанов // Педиатрия. - 2009. - Т. 88, № 5. - С. 147-154.
2. Эллиниди, В. Н. Практическая иммуногистоцитохимия : метод. реком. / В. Н. Эллиниди, Н. В. Аникеева, Н. А. Максимова. - СПб. : ВЦЭРМ МСЧ России, 2001. - 36 с.
Промпта Лидия Григорьевна, доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой морфологии человека, Институт медицинского образования ФГБОУ «Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого», Россия, 173020, г. Великий Новгород, ул. Державина, д. 6, тел.: (8162) 63-16-11, е-таП: [email protected].
Федорова Наталья Петровна, кандидат биологических наук, доцент кафедры морфологии человека, Институт медицинского образования ФГБОУ «Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого», Россия, 173020, г. Великий Новгород, ул. Державина, д. 6, тел.: 8(8162) 63-16-11, е-таП: natalia.fedorova. ime@gmail. сот.
Григорьева Мария Вениаминовна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры морфологии человека, Институт медицинского образования ФГБОУ «Новгородский государственный университет им. Ярослава Мудрого», Россия, 173020, г. Великий Новгород, ул. Державина, д. 6, тел.: (8162) 63-16-11, е-таП: natalia.fedorova. ime@gmail. сот.
