Научная статья на тему 'Длительная световая нагрузка как фактор преждевременного старения иммунной системы'

Длительная световая нагрузка как фактор преждевременного старения иммунной системы Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
126
24
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ИММУННАЯ СИСТЕМА / КОСТНЫЙ МОЗГ / ТИМУС / СЕЛЕЗЕНКА / КРУГЛОСУТОЧНОЕ ОСВЕЩЕНИЕ / ММУНДЫқ ЖүЙЕ / СүЙЕК КЕМіГі / АЙЫРША БЕЗ / КөКБАУЫР / ТәУЛіК БОЙЫ ЖАРЫқ БЕРУ / IMMUNE SYSTEM / BONE MARROW / THYMUS / SPLEEN / ALL-DAY ILLUMINATION

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Бочарова Т. В., Сорокина И. В.

Эксперимент проведен на кроликах, которые содержались на стандартном рационе при разных световых режимах.Подопытные животные находились в условиях круглосуточного освещения в течение 6 и 12 месяцев. Проведено морфометрическое исследование костного мозга, тимуса и селезенки.В ходе эксперимента установлено прогрессивное снижение плотности клеточных элементов в центральных (корковый и мозговой слой тимуса, костный мозг) и периферических (Ти В-зоны селезенки) органах иммунной системы после 6 и 12 месяцев круглосуточного освещения. Снижение плотности клеточных элементов в тимусе, который является наиболее уязвимым органом при стрессе, соответствуют структурным нарушениям в периферических органах иммунной системы. Степень выраженности обнаруженных изменений зависит от длительности воздействия и свидетельствует о снижении функциональной активности и преждевременном старении иммунной системы.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Бочарова Т. В., Сорокина И. В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

LONG-TERM LIGHT LOAD AS A FACTOR OF PREMATURE AGING OF THE IMMUNE SYSTEM

We study the effect of continue light on the immune system at various time points during 12 months of all-day illumination.30 adult rabbits were used for the experiment. Control animals were kept in natural light-dark cycle. The cell density in different structural-functional zones of the bone marrow, the thymus and the spleen was calculated.The reactions of immune organs on continue light depends on duration of the exposure. The progressive reduces cell density in central (cortical and medullar part of the thymus, bone marrow) and peripheral (Tand B-zone of the spleen) organs of the immune system was observed after 6 and 12 month of the experiment. The decrease of the cell density in the thymus which is more vulnerable organ at stress were accompanied with concurrent structural alterations in peripheral immune organs. The expressiveness of these changes depends on duration of light influence and leads to decrease in functional activity of the organs and indicate a premature aging of the immune system.

Текст научной работы на тему «Длительная световая нагрузка как фактор преждевременного старения иммунной системы»

30

ЭКСПЕРИМЕНТАЛДЫ ЖЭНЕ КЛИНИКАЛЫЩ ЗЕ]РТТЕУЛЕР

гипс бедерлерде жасалды. Понт индексi бойынша есептел-ген елшенген межпремолярлы жэне межмолярлы еынщ арасындаfы есептелген жэне Понт индекс бойынша есеп-телген корреляция коэффициент!^ кытайлык, (R: 0,096 жэне 0,12 белпа) та, египетпк (R: 0,013 жэне 0,21 белпа) те Yлгiлер сериясында темен болды.

Б^з алдын ала к,ытай жэне египет популяциясында тiс доfасы еынщ мiнсiз белгiсiн анык,тау Yшiн Понт индексш к,олдануfа болмайды деген тужырь^а келдiк.

Бул зерттеудегi, эсiресе, ею этникалык, топтаfы ха-лык,тар саны жаедайында^ субъектiлер санынын, аздыfын ескере отырып, нак,ты кррытынды алу Yшiн тиiстi статисти-калык, ендеу мак,сатында мэлiметтердi жинак,тау жалfасын табуы тжс.

Нег'зг'! свздер: т'1стерд'н тытыздыт, жогарт жак,тын кенеюi, межпремолярлы енмежмолярлы ен^ Понт индекс.

верхнечелюстной дуги, как заявлено Понтом. Коэффициенты корреляции, рассчитанные между измеренной межпре-молярной и межмолярной шириной и расчетной по индексу Понта, были низкими как в китайской (значения R: 0,096 и 0,12), так и в египетской (значения R: 0,013 и 0,21) серии образцов.

Мы пришли к предварительному выводу, что индекс Понта не может быть применим для определения идеального значения ширины зубной дуги в китайской и египетской популяциях.

Учитывая относительно небольшое количество субъектов в данном исследовании, особенно на фоне численности населения в обеих этнических группах, сбор данных должен быть продолжен с целью надлежащей статистической обработки для получения убедительных выводов.

Ключевые слова: скученность зубов, расширение верхней челюсти, межпремолярная ширина, межмолярная ширина, индекс Понта.

УДК: 616-001.14-092.9:612.017.1:612.67

Т.В. БОЧАРОВА, И.В. СОРОКИНА

ДЛИТЕЛЬНАЯ СВЕТОВАЯ НАГРУЗКА КАК ФАКТОР ПРЕЖДЕВРЕМЕННОГО СТАРЕНИЯ

ИММУННОЙ СИСТЕМЫ

Харьковский национальный медицинский университет, Харьков, Украина

Бочарова Т.В. - к.м.н., ассистент кафедры патологической анатомии, e-mail: [email protected] ;

Введение. Свет является необходимым условием существования всего

Сорокина И.В. - д.м.н., профессор, и.о. зав. кафедрой патологической анатомии. живого на Земле. Развитие современ

Аннотация. Эксперимент проведен на кроликах, которые содержались на стандартном рационе при разных световых режимах.

Подопытные животные находились в условиях круглосуточного освещения в течение 6 и 12 месяцев. Проведено морфометрическое исследование костного мозга, тимуса и селезенки.

В ходе эксперимента установлено прогрессивное снижение плотности клеточных элементов в центральных (корковый и мозговой слой тимуса, костный мозг) и периферических (Т- и В-зоны селезенки) органах иммунной системы после 6 и 12 месяцев круглосуточного освещения. Снижение плотности клеточных элементов в тимусе, который является наиболее уязвимым органом при стрессе, соответствуют структурным нарушениям в периферических органах иммунной системы. Степень выраженности обнаруженных изменений зависит от длительности воздействия и свидетельствует о снижении функциональной активности и преждевременном старении иммунной системы.

Ключевые слова: иммунная система, костный мозг, тимус, селезенка, круглосуточное освещение.

ной науки позволило создать разные источники искусственного света, которые с успехом применяются в нашей жизни. Большинство

повседневной людей не задумываются о возможных негативных последствиях контакта с такими источниками, а наоборот широко используют их в быту и на работе. Тем не менее, доказано, что искусственное освещение может быть фактором риска развития возрастной патологии и даже привести к преждевременной

Относительно немногочислен-

смерти [1, 2].

|

ными являются исследования о вли-функционирование иммунной систе-

длительного освещения на

4.52.2016 х.

Батыс Казахстан медицина журналы

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

. В настоящее время известно, что го исследования использовали кусочки биологические аспекты» (№ государ-

нейро-иммуно-эндокринная система костного мозга, тимуса и селезенки, ко- ственной регистрации 0113U001282)

рассматривается как единое целое и торые после стандартной гистологиче-

способна дать сбой в работе при недо- ской проводки окрашивались гематок- ходе исследования установлено значи-

Результаты исследования. В

статочности любого из звеньев [3, 4].

силин-эозином.

Морфометрические тельное снижение плотности клеток в

Поэтому столь актуальным на данном измерения проведены на микроскопе структурно-функциональных зонах

этапе является изучение возможного Olympus BX-41 с использованием про- муса (табл. 1)

негативного влияния длительной све- граммы Olympus DP-soft. Плотность В группе КО 1 плотность клеток

товой нагрузки на структурные компо- расположения клеточных элементов в коре уменьшилась на 28

ненты иммунной системы, особенно в определяли с помощью наложения вом веществе на 35 % по сравнению с

свете увеличения количества людей, сетки в 10 случайно выбранных по- контролем. После 12 месяцев экспери-

ведущих ночной образ жизни.

лях зрения (подсчитывалось количе- мента (группа КО 2) плотность клеток в

4

N N

Целью настоящего исследования ство клеток на 100 мкм2). Полученные тимусе продолжала снижаться и была

явилось изучение функционального цифровые данные обработаны с ис- достоверно ниже в обоих слоях по от

состояния центральных и перифери- пользованием методов вариационной ношению к контрольным группам.

ческих органов иммунной системы статистики с вычислением критерия Изменения в костном мозге про

•------- '------- -----------^

при длительной световой нагрузке с Стьюдента.

использованием методов количествен- Эксперимент проведен в соот- вилочковой железе (табл. 1). В группе

исходят синхронно с изменениями в

ной морфометрии.

ветствии с положением Европейской КО 1 отмечается достоверное сниже-

Материалы и методы. Нами про- конвенции о защите позвоночных ние плотности клеток по сравнению с

веден эксперимент на половозрелых животных, используемых в экспери- группой К 1 на 15 %, при этом данный

кроликах породы шиншилла, которые ментальных и других научных целях показатель практически приблизился

содержались в условиях круглосуточ- (Страсбург, 1986), Директивы Совета к аналогичному значению в группе К

ного освещения (днем - естественный Европы 86/609/ЕЕС (1986), Законом 2. После 12 месяцев круглосуточного

свет, ночью - электрический) в тече- Украины №3447 - IV «О защите живот- освещения (группа КО 2) наблюдается

ние 6 (группа КО 1, п=10) и 12 месяцев ных от жесткого обращения», общими дальнейшее снижение плотности кле-

этическими принципами проведения ток и достоверное уменьшение пока-ля использовались животные, находя- экспериментов на животных, одобрен- зателей по отношению к группам К 1 и

(группа КО 2, n=10). В качестве контро-

щиеся в условиях природной смены ных Первым национальным конгрес- К 2.

дня и ночи в течение 6 месяцев (груп- сом Украины по биоэтике (2001).

Анализируя показатели плотности

па К 1, п=5) и кролики, умершие есте- Работа проведена в рамках НДР: клеток в селезенке, нами выявлены

ственной смертью в возрасте 2,5-3 лет «Исследовать механизмы ускоренного следующие особенности (табл. 2).

(группа К 2, п=5). Для морфологическо- ^ старения при гипопинеализме: хроно- В группе КО 1 отмечается до-

Таблица 1. Плотность клеток в центральных органах иммунной системы (ед. в 100 мкм2)

Группа К 1 Группа К 2 Группа КО 1 Группа КО 2

Тимус корковое вещество 510,83±2,19 431,38±3,95 399,74±1,24* 359,63±2,92*

Тимус мозговое вещество 397,58±1,05 347,76±6,16 293,65±1,98* 250,75±2,9*

Костный мозг 215,4±2,35 185,1±4,36 187,62±2,83** 176,39±2,99***

Примечание: * - р<0,001 по сравнению с группами К 1 и К 2, ** - р<0,001 по сравнению с группой К 1, *** - р<0,001 по сравнению с группой К 1 и р<0,05 по сравнению с группой К 2

Таблица 2. Плотность клеток в периферических органах иммунной системы (ед. в 100 мкм2)

Группа К 1 Группа К 2 Группа КО 1 Группа КО 2

Селезенка Т-зона 410,58±3,57 329,48±6,7 257,12±4,29* 235,75±3,66*

Селезенка В-зона 249,47±2,96 223,12±5,38 181,79±2,4* 159,49±1,92*

Примечание: * - р<0,001 по сравнению с группами К 1 и К 2

ти

в мозго

Медицинский журнал Западного Казахстана

4.52.2016 я.

ЭКСПЕРИМЕНТАЛДЫ ЖЭНЕ КЛИНИКАЛЫЩ ЗЕ]РТТЕУЛЕР

стоверное (по отношению к группам тральном органе иммунной системы. 2. Preuss F. Adverse effects of

контроля) снижение показателей Исходя из наших наблюдений, наибо- chronic arcadian desynchronization in

плотности клеток в белой пульпе, од- лее выраженные изменения наблюда- animals in a "challenging" environment /

нако наиболее выражены изменения лись в тимусе и Т-зоне белой пульпы F. Preuss, Y. Tang, A.D. Laposky [et al.] //

в Т-зоне. Данные показатели в группе селезенки. Engler H. наблюдал подоб- American Journal of Physiology. - 2008. -

КО 2 также достоверно ниже, чем в ное перераспределение лимфоцитов V. 295, № 6. - р. 2034-2040.

в различных структурно-функциональ- 3. Акмаев И.П °т нейр°энд°-

контрольных группах: плотность клеток в различных структурно-функциональных зонах центральных и перифери-

Ä « в Т-зоне уменьшилась еще на 9% и в ных зонах центральных и перифери- кринологии к нейроиммуноэндокри-

В-зоне на 14% по сравнению с преды- ческих органов иммунной системы нологии / И.Г". Акмаев, В.В. Гриневич // дущей группой. мышей под влиянием хронического Бюллетень экспериментальной биоло-

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Обсуждение. В доступной литера- социального стресса [10]. Нестерова гии и медицины. - 2001. - Т131. - №1 туре нами обнаружены исследования о ^ А.А. считает, что действие хроническо- ^ - С 22-32.

влиянии различных видов стресса на ^ го стресса на уровне периферического ^ 4. Wrona D. Neura|-immune

органы иммунной системы. Отдельные звена иммунной системы - селезен- interaction: an integrative view of the

bidirectional relationship between the

авторы утверждают, что выраженность ки - у крыс проявляется изменениями

иммуносупрессивного действия при иммуносупрессивного характера в Т- и brain and immune system // Journa| of

, „ Neuroimmunology. - 2006. - V. 172, №

этом зависит от вида и продолжи- В-клеточном компонентах белой пуль-

1-2. - P. 38-58.

тельности стрессового воздействия, а пы, соотношение и выраженность ко-

5. Шефер, Е.Г. Влияние различ-

также считают тимус наиболее уязви- торых связана с исходным возрастом

ных видов стресса на иммуноморфоло-

мым к действию хронического стресса животных и характером стрессорного

г , .. , г , гию лимфоидных органов / Е.Г. Шефер,

[5]. Dock J.N. и Effros R.B. обнаружили воздействия [11].

Е.Н. Фокина, Ю.В. Дегтярь [и др.] //

огромное количество иммунных нару- Выводы. Исходя из вышеизло-

Международный журнал прикладных

шений, связанных со старением, что женного можно утверждать, что про-

и фундаментальных исследований. -

обусловлено снижением количества и грессивное уменьшение плотности

2011. - №5. - С. 78-79.

функциональной активности гемопоэ- расположения клеточных элементов в

6. Dock J.N. Role of CD8 T cells тических стволовых клеток, инволюци- органах иммунной системы находится .. _ .

replicative senescence in human aging

ей тимуса, уменьшением предшествен- в прямой зависимости от длительно- ....... .. ^ ..

and in HIV-mediated immunosenescence

ников Т-клеток крови и уменьшением ¡^ сти круглосуточного освещения, что ^ / j n Dock R B Effros // Aging and

соотношения CD 4/CD 8 [6, 7]. ^ может свидетельствовать о преждев- ^ Disease - 2011 - V2 № 5 _ P. 382-397

Следует также отметить, что с воз- ременном старении и снижении функ- 7. Effros R.B. CD8 T cells and

растом в белой пульпе селезенки от- ^ циональной активности иммунной ^ aging / RB Effros Z Cai PJ Linton //

мечается прогрессивное уменьшение I системы в целом. Наши исследования I Critical Reviews in Immunology. - 2003. -

размеров лимфоидных фолликулов и ^ показывают, что вилочковая железа яв- ^ V23 № 1-2 - P 45-64

количества лимфоцитов в сочетании с ^ ляется наиболее уязвимой к действию ^ 8 Моталов В Г

увеличением количества макр°фагов длительной световой нагрузки, что об- Макрофагально-лимфоидные муф-и дегенеративно измененных клеток ^ уславливает соответствующие измене- ^ ты (эллипсоиды) селезенки у чело-[8]. Мы также наблюдали подобную ^ ния в периферических органах иммун- ^ века в онтогенезе / в.Г. Моталов // картину в нашем эксперименте, срав- ^ ной системы. ^ Морфология. - 2008. - Т.133. - №2. - С.

нивая показатели групп контроля (К 1 и ^ Список литературы: ^ 91-92.

К 2). Причинами данного явления мо- ^ 1. Лотош, Т.А. Постоянное ос- ^ 9. Рябикина, А.И.

жет быть как усиление дегенеративных вещение как фактор преждевременно- Онтогенетические аспекты структур-изменений и апоптоза, так и снижение го старения. Роль начала воздействия но-паренхиматозных взаимоотноше-миграции лимфоцитов из центральных / Т.А. Лотош, И.А. Виноградова, В.Н. ний в селезенке / А.И. Рябикина, М.Ю. органов иммунной системы в связи с Анисимов [и др.] // Световой режим, Капитонова, А.А. Нестерова [и др.] // возрастными изменениями [9]. В на- старение и рак: II Российский симпо- Морфология. - 2008. - Т.133. - №2. - С.

шем случае данная тенденция весьма зиум с международным участием: ма- 58

^У тапмзпк! гммппэмиялз _ Потплэаолпп/ ^У

закономерна, учитывая описанные териалы симпозиума. - Петрозаводск, 10. Engler H. Effects of repeated

выше изменения в тимусе, как цен- 2013. - С. 204-212. social stress on leukocyte distribution

4.52.2016 x.

Батыс Казахстан медицина журналы

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ И КЛИНИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

33

in bone marrow, peripheral blood and spleen / H. Engler, M.T. Bailey, A. Engler, J.F. Sheridan // Journal of Neuroimmunology. - 2004. - V. 148, № 1-2. - P. 106-115.

11. Нестерова, А.А. Динамика клеточных популяций белой пульпы селезенки при хроническом стрессе в раннем постнатальном онтогенезе

/ А.А. Нестерова, В.Л. Загребин, Н.А. Мураева, Н.Г. Краюшкина // Журнал анатомии и гистопатологии. - 2012. -Т.1. - № 2. - С.60-61.

Т.В. БОЧАРОВА, И.В. СОРОКИНА

ИММУН ЖYЙЕGНЩ МЕЗГ1ЛС1З КАРТАЮ ФАКТОРЫ РЕТ1НДЕГ1 ¥ЗАК ЖАРЫК КУАТЫ

Эксперимент эртYрлi жарык режимiндегi стандартты таfам мeлшерiнде кYтiлген кояндарfа жYPгiзiлдi

Тэжiрибелiк жануарлар 6 жэне 12 ай бойына тэулт бойfы жарык беру жаедайында усталды. СYЙек кемтне, айырша безге жэне кeкбауырfа морфометриялык зерттеу жYPгiзiлдi

Тэжiрибе барысында 6 жэне 12 ай шшде тэулт бой™ жарык беруден кежн иммундык жYЙенiн, орталык (айырша бездiн кабыктык жэне ми кабаты, сYЙек кемiгi) жэне периферикалык (кекбауырдын Т- жэне В- аймактары) аfзаларынын тiндiк элементтерiнiн тьиъвдьиыньщ Yдемелi тeмендеуi аныкталды. Стресс кезЫде анаfурлым элсiз аfза болып табылатын айырша безде тiндiк элементтер тыныздынынын тeмендеуi иммундык жYЙенiн периферикалык аfзаларындаfы курылымдык бузылыстарfа сэйкес келедi. Аныкталfан eзгерiстердiн айкындылык дэрежесi эсер ету узактынына тэуелдi жэне иммундык жYЙенiн кызметтiк белсендiлiгiнiн тeмендеуi мен мезплаз картаюын айfактайды

Нег'зг'! свздер: иммундык, жYйе, сYйек кемiгi, айырша без, квкбауыр, тэулiк бойы жарык беру.

\

SUMMARY

I.V. SOROKINA, T.V. BOCHAROVA

LONG-TERM LIGHT LOAD AS A FACTOR OF PREMATURE AGING OF THE IMMUNE SYSTEM

Kharkov national medical university, Ukraine, Kharkov

We study the effect of continue light on the immune system at various time points during 12 months of all-day illumination.

30 adult rabbits were used for the experiment. Control animals were kept in natural light-dark cycle. The cell density in different structural-functional zones of the bone marrow, the thymus and the spleen was calculated.

The reactions of immune organs on continue light depends on duration of the exposure. The progressive reduces cell density in central (cortical and medullar part of the thymus, bone marrow) and peripheral (T- and B-zone of the spleen) organs of the immune system was observed after 6 and 12 month of the experiment. The decrease of the cell density in the thymus which is more vulnerable organ at stress were accompanied with concurrent structural alterations in peripheral immune organs. The expressiveness of these changes depends on duration of light influence and leads to decrease in functional activity of the organs and indicate a premature aging of the immune system.

Key words: immune system, bone marrow, thymus, spleen, all-day illumination.

МеЗииинский журнал ЗапаЗного Казахстана

4.52.2016 х.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.