CC BY
26
Сравнительный анализ морфологических показателей отражает не только выраженность регенераторных процессов в системе гомеостаза, но и характеризует более быструю смену фаз раневого процесса у пациентов, получавших предлагаемый метод лечения.
Заключение. Полученные клинические данные позволяют рекомендовать ЭМИ КВЧ ММ-диапазона для включения в комплексное лечение патологии челюстно-лицевой области у больных сахарным диабетом в раннем послеоперационном периоде.
Литература
1. Автондилов, Г.Г. Медицинская морфометрия / ГГ. Автондилов. - М., Медицина, 1990. -384 с.
2. Голант, М.Б. Основная физическая особенность действия миллиметровых волн на живые организмы при КВЧ-терапии / М.Б. Голант // Избранные вопросы КВЧ-терапии в клинической практике: информац. сб. -1991. - №4. - С. 24-36.
3. Долгов, В.В. Лабораторная диагностика анемий / В.В. Долгов. - Тверь: Губернская медицина, 2001. - 88 с.
4. Козинец, Г. И. Исследование системы крови в клинической практике / ГИ. Козинец, В.А. Макарова // М., Триада-Х, 1998. - 60 с.
РЕГЕНЕРАЦИЯ ДЕФЕКТОВ ЧЕЛЮСТНЫХ КОСТЕЙ НА ФОНЕ СИНДРОМА «ВЗАИМНОГО ОТЯГОЩЕНИЯ»
С.В. СИРАК, А.А. СЛЕТОВ, К.С. ГАНДЫЛЯН, Р.С. ЗЕКЕРЬЯЕВ, А.Ю. МУРАТОВА
Представлен опыт лечения 48 больных сахарным диабетом, оперированных по поводу образований с локализацией в челюстных костях. Установлено, что метод лечения с включением в комплекс ЭМИ КВЧ ММ-диапазона стимулирует регенераторные свойства форменных элементов крови, обладает иммунной активностью, оказывает влияние на воспалительную реакцию и ликвидацию болевого синдрома, а также способствует нормализации микроциркуляторного русла и трофики тканей в области операционной раны. Наиболее эффективно зарекомендовал себя метод, изложенный в исследовании, который обеспечивал эффективную организацию кровяного сгустка и способствовал регенерации костной ткани у 97,5% больных в ранние сроки.
Ключевые слова: регенерация, челюстные кисти, эритроцит, тромбоцит
REGENERATION OF DEFECTS OF THE JAWS AGAINST THE SYNDROME OF «MUTUAL AGGRAVATION”
SIRAK S.V., SLETOV A.A., GANDYLYAN K.S., ZEKERYAEV R.S., MURATOVA A.Yu.
The experiment of treatment of 48 patients with diabetes is presented. The given group is operated concerning formations with localization in the jaws. It is established that the method of treatment with inclusion in a complex of EMI QHR Mm-range, stimulates regeneration properties of blood corpuscles, possesses immune activity, influences on inflammatory reaction and elimination of a pain syndrome, and promotes also normalization of microcirculation channels and nutrition of tissues in the area of an operational wound. The most effective was the method reported in the research which provided the effective formation of a blood clot, and promoted regeneration of bone tissue at 97,5 % of patients of the basic group in earlier terms.
Key words: regeneration, erythrocyte, platelet
© Коллектив авторов, 2010
УДК: 616.076.4-616.155-075 / 616.159-078
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭОЗИНОФИЛОВ У БОЛЬНЫХ ТОКСОКАРОЗОМ
Т.П. Бондарь1, Н.М. Ишкова2, Е.А. Мельченко1, А.Б. Эльканова1 1 Ставропольский государственный университет Ставропольская краевая клиническая инфекционная больница
Эозинофильный гранулоцит принято рассматривать в качестве активного участника развития противогельминтного иммунитета. Выделяют две основные субпопуляции эозинофилов, различающиеся по своей плотности за счет гранул, что отражает их функциональную активность [2]. Эозинофилы
нормальной плотности получили название нор-модансных, пониженной - гиподансных. Единой гипотезы о появлении в крови эозинофилов пониженной плотности не существует [12].
Изучение количества эозинофилов при гельмин-тозах является обязательным. Однако сопоставление биохимической активности эозинофила с
формой и строением мембраны клеток на субнано-метровом пространственном разрешении, полученное с помощью сканирующего зондового микроскопа, в научной литературе не встречалось. Вместе с тем изучение морфофункциональных особенностей клеточных мембран на современном этапе развития науки является одним из важных направлений исследований. Для выяснения механизма функционирования мембран необходима информация об их структуре и физико-химических свойствах. Недостаток информации о физико-химических свойствах мембран особенно ощущается в отношении клеток гемопоэза, учитывая разнообразие их биологических свойств в норме и патологии. Поэтому использование современных методических подходов, дающих новую прямую или косвенную информацию о физико-химическом состоянии биомембран, способствует лучшему пониманию сложных функциональных особенностей клеток крови [6].
Клетки крови имеют особенности поверхности и архитектоники [4], при этом форма и морфология поверхности могут меняться под влиянием различных воздействий. Сведения о состоянии плазматических мембран эозинофилов - одних из наиболее агрессивных эффекторных клеток проти-вопаразитарного иммунитета - немногочисленны и противоречивы. Новый метод исследования -атомно-силовая микроскопия позволяет изучать ультраструктуру плазматической мембраны без предварительной обработки клетки, определять особенности структуры поверхности и размеры изучаемых клеток при решении фундаментальных и практических задач.
Регуляция метаболизма клетки и его адаптационная организация в ответ на различные воздействия в значительной степени связаны с физикохимическими процессами, происходящими в ее мембране [11].
Целью нашего исследования явилось изучение строения поверхности мембран в зависимости от биохимических характеристик эозинофилов нормальной и пониженной плотности у пациентов с токсокарозом.
Материал и методы. Всего было обследовано 102 жителя Северо-Кавказского ФО, обратившихся в краевой гельминтологический центр или находившихся на лечении в отделениях краевой клинической инфекционной больницы с установленным клинически и подтвержденным лабораторными методами диагнозом - токсокароз, висцеральная форма. Группу больных висцеральной формой ток-
Бондарь Татьяна Петровна, доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой физико-химических основ медицины, лабораторной диагностики и фармакологии ГОУ ВПО «Ставропольский ГУ», тел.: (8652) 355068, 89624994553; e-mail: [email protected].
Ишкова Наталия Михайловна, заведующая клиникодиагностической лабораторией Ставропольской краевой клинической инфекционной больницы, тел.: (8652) 355068.
Мельченко Евгений Александрович, кандидат медицинских наук, доцент кафедры физико-химических основ медицины, лабораторной диагностики и фармакологии ГОУ ВПО «Ставропольский ГУ», тел.: (8652) 355068.
Эльканова Айшат Борисовна, аспирант кафедры физикохимических основ медицины, лабораторной диагностики и фармакологии ГОУ ВПО «Ставропольский Гу», тел.: (8652) 355068.
сокароза составили 26 человек, из них 15 женщин и 11 мужчин (средний возраст 44,7±6,1 лет). 32 пациента (12 мужчин и 20 женщин, средний возраст 43,1±5,7) без клинических проявлений токсокаро-за, но имеющие в крови специфические антитела в титре менее 1:800 составили группу токсокаро-носителей. Контрольная группа представлена 54 здоровыми людьми, согласившимися участвовать в исследовании. Они имели сопоставимые по полу и возрасту характеристики с группами взрослых ток-сокароносителей и больных токсокарозом (средний возраст 43,7±2,5 года).
Определение специфических антител к токсока-розу проводилось с помощью иммуноферментной тест-системы отечественного производства «Тиа-трис», выпускаемой ЗАО «Вектор-Бест» (чувствительность метода - 91%, специфичность - 85%), в клинико-диагностической лаборатории краевой клинической инфекционной больницы.
Подсчет эозинофилов и оценка плотности гранул осуществлялись методом световой микроскопии препаратов, окрашенных по методу Романовского [3]. Визуально подтверждение плотностных характеристик клеток проводилось с помощью морфометрических параметров на аппаратно-программном комплексе «Мекос-Ц».
Основываясь на том факте, что усиление цитотоксичности эозинофилов может быть определено их повышенной дегрануляцией, нами были проведены реакции на присутствие пероксидазы и катионных белков в цитоплазме эозинофилов. Для оценки среднего цитохимического коэффициента пероксидазы (СЦКП) препараты окрашивались по методу Эпштейна, катионных белков (СЦККБ) - по методу Шубича с бромфеноловым синим. (Степень окрашивания оценивали в баллах от 0 до 3 [5, 8].
Изучение закономерности изменений структурных свойств мембраны эозинофилов нормальной и пониженной плотности на субнанометровом пространственном разрешении методом сканирующей зондовой микроскопии проводилось при помощи атомно-силового микроскопа (АСМ) «Интегра Прима» в ИТКЦП «Нанотехнологии и наноматериалы» Ставропольского государственного университета. Исследование рельефа поверхности мембраны проводилось в сканирующих зондовых микроскопах с помощью специальным образом приготовленных микрозондов в полуконтактном и фазовоконтрастном режиме, основанном на регистрации параметров взаимодействия колеблющегося кан-тилевера с поверхностью.
Статистическую обработку данных проводили методами параметрического анализа с использованием пакета «Microsoft Office XP» [10]. Определяли основные характеристики описательной статистики: среднее (Х), ошибку среднего (м) и среднеквадратичное отклонение (б). Достоверность различия средних определяли по критерию Стьюдента (t) для коэффициентов вариации, уровень значимости p выбран менее 0,05.
Результаты и обсуждение. Для количественной оценки морфофункционального состояния клеток использовали параметр высоты клетки, которую определяли как максимальную высоту профиля относительно подложки (h=0). С помощью специальной программы обработки изображений оценивали
максимальные величины микровыростов, перепада высот.
Методом атомно-силовой микроскопии в режиме 3D были получены трехмерные изображения плазматической мембраны эозинофила. На трехмерном изображении поверхности мембраны четко выявлялись контуры ядра и гранулы, находящиеся в цитоплазме и над ядром; при сканировании в фазово-контрастном режиме на поверхности мембраны контурировался рельеф цитоскелета эозинофила, имеющего неровную, бугристую поверхность, выявлялись глобулы, предположительно являющиеся комплексами интегральных и полуин-тегральных белков.
Эозинофилы циркулирующего пула относительно богаты окислительно-восстановительными ферментами, и активность этих ферментов выявляется в виде гранул, которые группируются в различных участках цитоплазмы и над ядром. На молекулярном уровне функциональное сходство белков может достигаться схожестью архитектоники клетки. Ранее было установлено, что фазовая высота клеток отражает состояние хроматина в ядре и уровень его метаболизма в клетке [7, 9].
В результате исследований в сканирующем электронном микроскопе эозинофилы периферической крови представляют неоднородную группу. В связи с этим был проведен сравнительный анализ распределения эозинофилов нормальной и пониженной плотности по их фазовой высоте.
Статистический анализ результатов обследования пациентов, выделенных в зависимости от клинической формы патологии - токсокароноси-тельства и висцерального токсокароза взрослых, иллюстрирует таблица.
Таблица
Высота профиля мембраны эозинофилов относительно подложки (И=0) у взрослых токсокароносите-лей, больных висцеральным токсокарозом и здоровых людей
* - достоверность различий по сравнению с контролем.
Выявлены достоверные различия характеристик поверхности плазматической мембраны эозинофи-лов, полученных из периферической крови пациентов различных групп. При анализе высоты профиля мембраны эозинофилов относительно подложки (табл.) в группе сравнения взрослых установлено, что количественные показатели перепада высот мембраны эозинофилов у детей превышают контрольные значения в 1,5 раза. Наиболее существенные сдвиги наблюдаются в группах больных висцеральным токсокарозом взрослых и согласуются с количественным составом эозинофилов пониженной и нормальной плотности. Поверхность плазматической мембраны эозинофилов нормальной плотности имела существенные различия с поверхностью гиподансных эозинофилов. Уровень различий зависел от биохимического состава цитоплазмы и гранул клеток. Так, перепады высот цитоплазматической мембраны эозинофилов были максимальными в ги-подансных клетках по сравнению с нормодансными (1,6±0,07х10-9 и 0,12±0,02х10-9 м, р<0,05).
Цитомембрана функционирует одновременно и как барьер, и как проход для всех субстанций, которые проникают в клетку или ее покидают. Она поддерживает внутренний химический состав клетки посредством избирательной проницаемости и транспортировки.
Важнейшее свойство биологической мембраны состоит в способности пропускать в обе стороны различные вещества. Это имеет большое значение для саморегуляции и поддержания постоянного состава клетки. Такая функция клеточной мембраны выполняется благодаря избирательной проницаемости, т.е. способности пропускать одни вещества и не пропускать другие. Процесс мембранного транспорта предполагает перенос ионов и других субстратов против градиента концентрации. Вероятнее всего, набухание гиподансных эозинофилов можно объяснить кратковременным раздражением механорецепторов, вследствие чего открываются механочувствительные ионные каналы, вызывающие трансмембранный инфлюкс ионов внутрь клетки с последующим ее набуханием. Первоначальное набухание клетки вызывает открытие новой порции каналов. Такая петля позитивной обратной связи вызывает еще большее нарастание клеточного
Показатель Контроль (п = 54) Токсокаро-носители (п =32) Больные токсокарозом (п =26)
Высота эозинофила (И)х10-9 0,45±0,04 0,61±0,05* 0,67±0,07*
Рис. 1. Изображение эозинофила: А - в режиме 3Э; Б - в фазово-контрастном режиме АСМ.
объема. Динамика перестройки мембраны в конечном счете и определяет функциональные характеристики эозинофилов.
Структурно-временная организация эозинофильного пула представлена комплексом основных динамических формообразовательных процессов -пролиферации, миграции и метаболизма, с определенными фазовыми и коррелятивными взаимоотношениями внутри данного комплекса. При этом морфо-цитохимические свойства эозинофилов достаточно лабильны и могут изменяться в зависимости от функционального состояния клетки, фазы ее клеточного цикла, возраста, степени дифференци-ровки и т.д.
Характеристика каждого клеточного объекта и анализ цитохимического состава позволили выделить несколько характерных признаков эозинофилов нормальной и пониженной плотности.
Так, перепад высот цитоплазматической мембраны и ядра эозинофилов нормальной плотности не превышали 0,2±0,02х10-9 м. У гиподансных эо-зинофилов с пониженным уровнем пероксидазы и нормальными значениями уровня катионных белков высота профиля ядра составляла 0,5-1,6х10-9 м, а перепад высоты цитоплазмы не превышал
0,6х10-9 м.
Эозинофилы пониженной плотности с низкими значениями как СЦКП, так и СЦККБ имели самый значительный перепад высот. Максимальная высота профиля ядра составляла 0,5-1,2х10-9 м, а перепад высоты цитоплазмы достигал 1,6х10-9м.
Кроме количественного перепада высот, у эо-зинофилов пониженной плотности отмечается сглаженность рельефа мембраны, что может свидетельствовать о закономерности выявленных особенностей и системности нарушения структуры плазматических мембран клеток при токсокароно-сительстве.
В результате исследований с помощью АСМ установлено, что одним из проявлений высокой реактивности поверхности эозинофилов служит изменение её топографии, а целый ряд химических агентов вызывает изменение общей морфологии клеток. Повышенная активность окислительно-восстановительных
ферментов в эозинофилах пониженной плотности при сканировании методом АСМ выявляется в виде гранул, которые группируются в различных участках цитоплазмы и над ядром. Полученные данные свидетельствуют, что характеристика архитектоники расширяет возможности субклассификации эозинофи-лов в зависимости от их цитохимического состава и плотностных характеристик. Отмечена однотипность и повторяемость изменений перепада высоты ядра и цитоплазмы на подложке фиксированных эозинофилов. При количественном анализе оказалось, что в контрольной группе преобладают нормодансные эозинофилы с низкой высотой стояния ядра и цитоплазмы на подложке. В группе токсокароносителей преобладали эозинофилы пониженной плотности со сниженным СЦКП. При этом у токсокароносителей отмечено появление значительного количества эози-нофилов пониженной плотности с ранее описанными изменениями морфологического состава и архитектоники, что, возможно, приводит к изменению количественных и морфологических показателей эозинофильного звена периферической крови, определяет сроки и тяжесть течения основного заболевания. В группе больных токсокарозом преобладали эозино-филы пониженной плотности с низким как СЦКП, так и СЦККБ. Выявленная закономерность обоснована тем, что запуском защитных механизмов являются кислородозависимые реакции, происходящие в эозинофи-лах при формировании противопаразитарного иммунитета [1, 7]
Заключение. Использование информативного диагностического метода - атомно-силовой микроскопии позволяет более полно и адекватно оценить характер структурных изменений эозинофилов на ранних этапах заболевания, выявить их роль в патогенезе токсокароза.
Литература
1. Алексеев, Н.А. Клинические аспекты лейкопении, нейтропении, и функциональных нарушений нейтрофилов / Н.А.Алексеев. -СПб.: Фолиант, 2002. - 416 с.
2. Анаев, Э.Х. Эозинофилы и эозинофилии /
Э.Х Анаев // Атмосфера. Пульмонология,
Б
Рис. 2. Изображение эозинофила пониженной плотности: А - имеющего низкий СЦКП и нормальный СЦККБ;
Б - с низким СЦКП и СЦККБ (метод АСМ в режиме 3D).
аллергология. - 2002. - Т6, №3. - С. 15-18.
3. Бондарь, Т.П. Лабораторная гемоцитология. Учебно-методическое пособие /Т.П. Бондарь, О.И. Запарожцева. - Ставрополь: Изд. СГУ, 2009. - 109 с.
4. Дроздов, А.А. Кинетика эозинофилов. Заболевания крови. Полный справочник / А.А. Дроздов, М.Е. Дроздова. - М: ЭКСМО, 2008. - 608 с.
5. Дягилева, О.А. Морфоцитохимическая характеристика эозинофилов у больных с ми-елопролиферативными заболеваниями и вторичными эозинофилиями / О.А. Дягилева, И.Н. Наумова, Н.А. Мокеева // Клин. лаб. диагностика. - 2008. - № 9. - С. 70-71.
6. Козинец, Г.И. Клетки крови и костного мозга / Г.И. Козинец. - М.: Медицинское информационное агентство, 2004. - 203 с.
7. Новицкий, В.В. Молекулярные механизмы нарушения взаимодействия эффекторных клеток крови при патологии инфекционной и неинфекционной природы / В.В. Новицкий, Н.В. Рязанцева, Л.С. Литвинова // Бюллетень Сибирского отделения РАМН. - 2008. - №4. - С. 36-47.
8. Погорелов, В.М. Основные компоненты
цвета как критерий автоматического распознавания клеток в аналитической цитохимии / В.М. Погорелов, О.А.Дягилева, Л.С. Краснова, А.И. Иванова // Проблемы гематологии и переливания крови: мат. съезда гематологов и трансфузиологов. -М., 2006. - С. 60.
9. Полетаева, О.Г. Учет результатов иммуно-ферментного анализа при тканевых гель-минтозах в антительных единицах / О.Г Полетаева, ТВ. Старкова, Н.Н. Красовская // Медицинская паразитология и паразитологические болезни. - 2007. - №1. - С. 24-26.
10. Реброва, О.Ю. Статистический анализ медицинских данных / О.Ю. Реброва. - М., 2006. - 312 с.
11. Федорова, М.З. Использование атомносиловой микроскопии для оценки морфометрических показателей клеток крови // М.З. Федорова, Н.А. Павлов, Е.В. Зубарева // Биофизика. - 2008. - Т.6, № 53. - С. 10014-10018.
12. Fukuda, J.T. Heterogeneity of human eosinophils / J.T Fukuda, G.J. Gleich // Clin. Immunol. - 1989. - Vol.83 - P. 369-373.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ АТОМНО-СИЛОВОЙ МИКРОСКОПИИ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ МОРФО-ФУНКЦИОНАЛЬНОГО СОСТОЯНИЯ ЭОЗИНОФИЛОВ У БОЛЬНЫХ ТОКСОКАРОЗОМ
Т.П. БОНДАРЬ, Н.М. ИШКОВА, Е.А. МЕЛЬЧЕН-КО, А.Б. ЭЛЬКАНОВА
В статье оценена зависимость цитоскелета эозинофилов нормальной и пониженной плотности от цитохимического состава при висцеральном токсокарозе и токсокароносительстве у взрослых. Использованы методы ИФА, цитохимии, сканирующей зондовой микроскопии. Установлены морфофункциональные изменения в эозинофилах при токсокароносительстве и висцеральном токсока-розе.
Ключевые слова: эозинофилы, сканирующая зондовая микроскопия, токсокароносительство, висцеральный токсокароз
THE ATOMIC-FORCED MYCROSCOPY IN STUDY OF EOSINOPHILS MORPHOFUNCHIONAL STATE IN PATIENTS SUFFERING FROM TOXOCARIOSIS
BONDAR T.P., ISCHKOVA N.M., MELCHENKO E.A., ELKANOVA A.B.
The article is devoted to the analysis of the relationship between the cytoskeleton of eosinophilic leukocytes with normal and lowered optical density and cytochemical composition in the case of visceral toxocariasis in adults. Enzymoimmunoassay
citochemistry and scanning proding microscopy were used. Morphofunctional alterations in eosinophilic leukocytes were defined in the case of visceral toxocariasis.
Key words: eosinophils, scanning proding
microscopy, visceral toxacariasis
© Коллектив авторов, 2010 УДК: 612.014.5 - 053 (470.61)
СОМАТОТИПОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ЖИТЕЛЕЙ РОСТОВСКОЙ ОБЛАСТИ В ВОЗРАСТНОМ АСПЕКТЕ
Е.В. Чаплыгина, Т.М. Сикоренко, Д.П. Осипов, Е.С. Елизарова Ростовский государственный медицинский университет
Перенос акцента научных исследований с изучения патогенеза и терапии болезней на познание факторов, укрепляющих здоровье, является в настоящее время одной из
важных задач модернизации отечественного здравоохранения. В свете решения данной проблемы необходимость детализации информации о состоянии здоровья населения выступает
