CC BY
70ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ МОРФОЛОГИЯ БОКАЛОВИДНЫХ КЛЕТОК СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ТОНКОЙ КИШКИ В РАЗЛИЧНЫЕ ПЕРИОДЫ ПОСТНАТАЛЬНОГО ОНТОГЕНЕЗА
Юлдашев Акром Юлдашевич,
Профессор кафедры гистологии и медицинской биологии, д.м.н.
Рахматова Мукаддас Халтаевна Заведующая кафедрой гистологии и медицинской биологии, д.м.н.
Ибрагимова Хуршидабону Зафаровна
Ассистент кафедры гистологии и медицинской биологии Ташкентский государственный стоматологический институт
Ташкент, Узбекистан
Слизистая оболочка тонкой кишки при рождении еще не сформирована, при этом ворсинки находятся на разных стадиях формирования, они
немногочисленны, крипты
короткие или представлены скоплениями
малодифференцированных эпителиальных клеток [5,6,7]. Ворсинки выстланы
высокопризматическими эпителиальными клетками.
Отличительной их способностью является наличие хорошо развитых микроворсинок и многочисленных пиноцитозных образований,
которые в совокупности образуют в апикальной части цитоплазмы тубуловезикулярную систему. С
помощью их осуществляется высасывание ингредиентов
грудного молока [3].
Следовательно, в период низкой ферментативной активности желудочного и тонкокишечного сока, слабости или отсутствия полостного и мембранного пищеварения усвоение нутриентов осуществляется путем пиноцитоза. Видимо, этот механизм всасывания более древний, чем сопряжено осуществляемое мембранное
пищеварение и всасывание [1,2].
В период смешанного питания строение тонкой кишки постепенно приближается к таковому взрослых животных. Вдоль органа устанавливается проксимально-дистальный
82
градиент линеиных параметров ворсинок и крипт, соотношение всасывающих, эндокринных и бокаловидных клеток, обновление эпителиальных клеток, исчезают пиноцитозные инвагинации в основании микроворсинок
эпителиальных клеток ворсинок
[5].
Следовательно, уже при рождении крыс гистогенез структурно-функциональной единицы - системы крипта-ворсинка - имеет проксимо-дистальный градиент. Хотя между линейными параметрами ворсинок вдоль тонкой кишки нет достоверной разницы,
относительно большее их число в проксимальном отделе
свидетельствует об уменьшении в дистальном направлении
всасывающей поверхности [3].
Цель исследования: состоит из оценки становления клеточного состава эпителия слизистой оболочки тонкой кишки, в частности бокаловидных клеток в
различные периоды постнатального онтогенеза.
Материалы и методы исследования. Работа выполнена на 120 белых крысах-самцах линии Фишер в возрасте 1,3,7,14,21дней и 4-6месяцев.
Свето- и электронно-микроскопически были изучены кусочки тканей подвздошной кишки и пейеровых бляшек у интактных животных в возрасте 1,3,7,14,21-дни и 4-6 мес. после рождения.
Светооптическое исследование проводилось после фиксации в смеси Карнуа, ФСУ, 12% нейтральном формалине на парафиновых (4-5 мкм) и полутонких (1 мкм) срезах, окрашенных соответственно
гематоксилин-эозином и
пиронином Ж-метиленовым синим.
Для
электронномикроскопических исследований кусочки тканей тонкой кишки, пейеровой бляшки фиксировали в забуференном 2,5% растворе глютар-альдегида (20
83
мин), 1% растворе OsO4 (1,5 ч) при рН 7,2-7,3. После обезвожиния в спиртах возрастающей
концентрации кусочки заливали в аралдит, эпон-812 по
общепринятой методике. Срезы, полученные на ультратоме 1 КВ-4800 после контрастирования в растворе уранил-ацетата и цитрата свинца, просматривались в электронных микроскопах JEM - 7 и JEM - 100B.
Результаты иследований. У новорожденных крыс в тонкой кишке между всасывающими клетками с отчетливо окрашенной щеточной каемкой на ворсинках располагаются единичные
бокаловидные клетки, постепенно увеличивающиеся в дистально направлении. Бокаловидные клетки в образующихся криптах единичны. Бокаловидные клетки ворсинок новорожденных крыс при рождении имеют типичную форму, как правило, содержат в надъядерной области значительное количество умеренной плотности секреторных гранул. Ядро
оттеснено к самому основанию клетки, овальной формы, с примерно одинаковым
соотношением эу- и
гетерохроматина, ядерных пор относительно меньше, чем в рядом расположенных энтероцитах.
Зернистая эндоплазматическая сеть концентрически окружает ядро. Непосредственно над ядром значительную зону занимают структуры комплекса Гольджи, от которой отделяются различной электронной плотности вакуоли с
84
секреторным материалом.
После рождения крысят в течение двух недель вскармливали молоком матери. По мнению многих авторов [3,4] только материнское молоко каждого вида млекопитающего наиболее
оптимально соответствует его биологическим особенностям, существенно влияя на гармоничное развитие и становление всех органов и систем, организма в целом.
Существенное изменение слизистой оболочки тонкой кишки
в течение исследуемого времени произошло за счет роста образующихся ворсинок и крипт, перераспределения относительного их числа в зависимости от линейных параметров, резкого уменьшения со временем низких ворсинок и неглубоких крипт [3,5].
В первые сутки после рождения бокаловидные клетки ворсинок и крипт на всем протяжении тонкой кишки были единичны. К 14 дню их относительное и абсолютное число в слизистой оболочке
увеличивается, особенно в подвздошном отделе. То есть уже к концу периода молочного вскармливания отмечается
проксимально-дистальный градиент слизеобразующих клеток. Плотность секрета и позитивность гистохимических реакций в бокаловидных клетках возрастают в дистальном направлении.
С 14 дня после рождения крысы переходят на смешанное, а с 21 дня - на окончательное питание. В течение этого времени
завершается структурное и функциональное становление
слизистой оболочки тонкой кишки. Слизистая оболочка тонкой кишки, испытывающая влияние сложной многоуровневой регуляции (пищи, микроорганизмов, нервной,
эндокринной систем, генетической программы), существенно меняет свое строение на всем протяжении органа.
С переходом крыс на дефинитивное питание через 3 недели после рождения
85
ультраструктура слизистой
оболочки тонкой кишки почти аналогична таковой половозрелых (4-6-месячных) животных. При этом увеличиваются длина и диаметр тонкой кишки. При сохранении общей архитектоники слизистой оболочки это обуславливает пропорциональное увеличение числа ворсинок и крипт и, следовательно, пищеварительно-всасывательной поверхности
органа одинаковая
чувствительность к
стимулирующему действию пищи.
При дифференцировки
бокаловидных клеток вокруг ядра прогрессивно увеличивается
протяженность мембран
гранулярной эндоплазматической сети, комплекс Гольджи увеличивается в объеме, все теснее контактирует с рутикулумом. Секреторные гранулы умеренной электронной плотности,
постепенно увеличиваются в
полостях комплекса Гольджи, в апикальной части цитоплазмы. Накапливаясь в значительном количестве, они придают клетке типичную форму бокала (рис.1). Гистохимически секрет
бокаловидных клеток крипт содержит преимущественно
нейтральные гликозоаминогликаны (ГАГ), лишь к устью крипт начинают выявляться кислые ГАГ.
Рисунок 1
Тощая кишка на 4-6 мес. после рождения. Бокаловидная клетка перед выведением секрета (х9500)
86
На поверхности ворсинок дифференцировки ворсинок
бокаловидных клеток не наблюдается. Натощак или в межпищеварительный период на поверхности ворсинок основная их масса находится в состоянии накопления секрета. Как только пища попадает в тонкую кишку и приходит в соприкосновение с поверхностью слизистой оболочки,
определенная часть бокаловидных клеток струей выбрасывает свой секрет, обволакивающий
поверхность близлежащих
энтероцитов ворсинок. Возможно, благодаря этому формируется примембранный слой слизистых наложений, обеспечивающий
гомеостаз пищеварения [3].
Дегрануляция бокаловидных клеток раньше наблюдается в
тощей, позже - в подвздошной кишке. Через 0,5-1 час после однократного кормления крыс они выявляются в меньшем количестве на поверхности ворсинок и криптах проксимальной части кишки, через 1-3 часа - в дистальной. Синтез секрета на всем протяжении органа обуславливает увеличение их относительного количества в слизистой оболочке тонкой кишки. К 6 часам число бокаловидных клеток на ворсинках и в криптах достигает его уровня в контроле (табл.1).
Этот же эксперимент показал, что при осуществлении тонкой кишкой пищеварительно-
всасывательной функции не происходит одновременной
секреции всех бокаловидных клеток в системе крипта-ворсинка. По-видимому, причина тому гетерогенность функционирования их, неодинаковая чувствительность к стимулирующему действию пищи. Для проверки этого
предположения нами 4-6-мес. крысам однократно подкожно вводился гистамин в дозе 0,002 г на кг массы тела животного. В отличие от реакции на пищу, через 0,5-1 час после инъекции гистамина наблюдается уменьшение числа выявляемых бокаловидных клеток на все протяжении тонкой кишки. Восстановление их относительного количества до уровня натощак в системе крипта-ворсинка
произошло, как и при кормлении, через 3-6 часов после введения препарата (табл.1).
Следовательно, бокаловидные клетки в системе крипта-ворсинка тонкой кишки в физиологических условиях
обладают неодинаковой
чувствительностью к стимуляторам ее деятельности. Функционируя, их число в слизистой оболочке тонкой кишки достигает уровня, характерного состояния натощак через 6 часов после однократного кормления [4].
87
Таблица 1
Изменение относительного числа бокаловидных клеток в слизистой
оболочке тонкой кишки половозрелых (4-6 мес.) крыс после однократного кормления жиром или введения гистамина (М±т, % от числа эпителиальных клеток крипт и ворсинок)
Часы кормления Тощая кишка Подвздошная кишка
или введения Крипта Ворсинка Крипта Ворсинка
гистамина
Контроль 18,4 ± 1,7 14,0 ± 1,9 23,4 ± 2,7 20,1 ± 2,5
0,5 12,1 ± 1,5х 6,4 ± 0,7х 17,1 ± 1,1 16,1 ± 2,1
10,7 ± 1,1х 5,1 ± 0,8х 10,3 ± 1,0х 11,8 ± 1,9х
1 10,9 ± 1,9х 6,1 ±0,9х 12,2 ± 1,8х 11,2 ± 1,7х
10,6 ± 1,3х 6,0 ± 0,5х 10,7 ± 1,4х 12,4 ± 2,1х
3 15,6 ± 2,1 12,1 ± 1,0 17,9 ±2,1 12,0 ± 1,3х
14,7 ± 1,8х 12,3 ±1,1 19,7 ± 2,0 16,2 ± 1,2
6 17,8 ± 2,3 14,9 ± 1,2 20,1 ± 2,2 16,4 ± 1,8
18,7 ± 1,9 14,3 ± 1,4 22,4 ± 1,9 18,1 ± 1,6
В числителе - результаты исследования после однократного кормления животных. Х разность достоверна (Р < 0,05) по сравнению с контролем.
Таким образом, как часть структурно-функциональной единицы слизистой оболочки, крипта принимает участие не только в процессах пролиферации и дифференцировки, но и экзо- и эндокринной секреции.
Топографическая зональность расположения отдельных типов эпителиальных клеток,
участвующих в этих процессах, свидетельствует о сложном характере организации структуры и функции крипты, регуляции ее деятельности.
Выводы
1. К концу периода молочного вскармливания относительное и абсолютное число бокаловидных клеток в слизистой оболочке увеличивается, особенно в подвздошном отделе. Плотность секрета и позитивность гистохимических реакций в бокаловидных клетках возрастают в дистальном направлении.
2. С переходом крыс на дефинитивное питание через 3 недели после рождения, как только пища попадает в тонкую кишку,
88
определенная часть бокаловидных клеток струей выбрасывает свой секрет, обволакивающий
поверхность близлежащих
энтероцитов ворсинок, благодаря этому формируется
примембранный слой слизистых наложений, обеспечивающий
гомеостаз пищеварения.
3. При осуществлении тонкой кишкой пищеварительно-всасывательной
функции не происходит одновременной секреции всех бокаловидных клеток в системе крипта-ворсинка. Следовательно, бокаловидные клетки в системе крипта-ворсинка тонкой кишки в физиологических условиях
обладают неодинаковой
чувствительностью к стимуляторам ее деятельности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Юлдашев А.Ю. Иммунная система слизистых оболочек как самостоятельная функциональная система организма / А.Ю. Юлдашев, М.А. Юлдашев.// Морфология. - 89 2006. Т. 129, № 4. - С.145.
2. Юлдашев А.Ю., Каххаров З.А., Юлдашева М.А, Ахмедова Х.Ю. Функциональная морфология системы слизистой оболочки тонкой кишки.- Ташкент, 2008.- 48 с.
3. Рахматова М.Х., Юлдашева С.З., Каххаров З.А., Юсупова Л.Ю. Структурные механизмы формирования интеграции иммунной и пищеварительно-всасывательной функций в тонкой кишке//Матер. научно-практ. конф. «Актуальные проблемы морфологии / Проблемы биологии и медицины, 2013, № 3 (74). - С. 73-74.
4. Rakhmatova M.Kh., Tarinova M.V.,Nugmanova U.T.,Nishanova A.A. Structure of the small Intestinal Mucosa after Acute Hemorrhagic Shock and Reperfusion of the Ischemic Limbs//British.J.of Medicine and Medical Research, 2016, 13(10). - Р. 1-6.
5. Рахматова М.Х., Юлдашев А.Ю., Таринова М.В. Функциональная морфология слизистой оболочки тонкой кишки и особенности ее адаптации// International Scientific and Practical Conference «World Science», №4(20), vol.6, April 2017 - Dubai, UAE. - Р. 38-43.
6. Юлдашева С.З., Тиллашайхова М.Х. Интеграция пищеварительно-всасывательной и иммунной функции в слизистой оболочки тонкой кишки и регуляции гомеостаза// Европейский журнал биомедицины и наук о жизни, Biomedical.- 2017, №2.- С. 3-7
7. Dommett R. Zilbauer M. Innate immune defense in the human gastrointerstinaltrast //Molec. Immunol.-2015.-Vol.42,№ 8.-P.903-912
