CC BY
23
12° ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
Том 17, №1. 2019
УДК 617.713
Н.Н. ШЕВЛЮК, А.А. СТАДНИКОВ, А.В. РАДЧЕНКО
Оренбургский государственный медицинский университет МЗ РФ
Источники репаративного гистогенеза переднего эпителия роговицы
Контактная информация:
Шевлюк Николай Николаевич — доктор биологических наук, профессор кафедры гистологии, цитологии и эмбриологии Адрес: 460000, г. Оренбург, ул. Советская, д. 6, e-mail: [email protected]
В статье на основе анализа экспериментального материала (90 кроликов) представлены результаты исследования репаративных возможностей эпителия роговицы кролика после ожоговой травмы лимба роговицы. Установлено, что митотическая активность эпителия выявляется в области лимба роговицы. В остальных участках роговицы, как в центре, так и на периферии митозы единичны. Экспрессия маркера пролиферации белка ki 67 обнаружена преимущественно в области лимба. Пролиферативная активность эпителия обеспечивает гистио-типическое восстановление переднего эпителия роговицы в случаях повреждения четверти и половины площади лимба. При повреждении более половины площади лимба поврежденная поверхность роговицы только частично эпителизируется за счет пролиферации клеток роговицы, остальная поверхность роговицы покрывается либо эпителием коньюнктивы, либо на месте повреждения формируется соединительнотканный рубец. При тотальном ожоговом повреждении лимбы заживление раневой поверхности роговицы происходит как за счет нарастания эпителия коньюнктивы, так и за счет образования рубца. Экспрессия проапоптотического белка P 53 в эпителии роговицы интактных кроликов невысокая, она возрастает при ожоговой травме роговицы.
Ключевые слова: роговица, эпителий, повреждение лимба роговицы, репаративная регенерация.
DOI: 10.32000/2072-1757-2019-1-120-122
Для цитирования: Шевлюк Н.Н., Стадников А.А., Радченко А.В. Источники репаративного гистогенеза переднего эпителия роговицы. Практическая медицина. 2019. Том 17, № 1, C. 120-122)
N.N. SHEVLYUK, A.A. STADNIKOV, A.V. RADCHENKO
Orenburg State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation
Sources of reparative histogenesis of the anterior corneal epithelium
Contact details:
Shevlyuk N.N. — D.Sc. (medicine), Professor of the Department of Histology, Cytology and Embryology Address: 6 Sovetskaya St., Orenburg, Russian Federation, 460000, e-mail: [email protected]
The article based on the analysis of experimental material (90 rabbits) presents the results of the study of the reparative capabilities of the epithelium of the rabbit cornea after the burn injury of the cornea limbus. It is found that the mitotic activity of the epithelium is detected in the area of the corneal limbus. In the rest of the cornea, both in the center and on the periphery, mitosis is rare. The expression of the proliferation marker ki 67 protein is found predominantly in the limbus region. Proliferative activity of the epithelium provides histotypic restoration of the anterior corneal epithelium in cases of damage to a quarter and a half of the limbus area. When more than half of the limb area is damaged, the damaged surface of the cornea is only partially epithelized by the proliferation of corneal cells, the remaining surface of the cornea is covered either by the conjunctiva epithelium, or a connective tissue scar is formed at the injury site. With total burn damage to the limbs, the healing of the wound
Vol. 17, no. 1. 2019
PRACTICAL MEDICINE ^ 121
surface of the cornea occurs both due to the growth of the epithelium of the conjunctiva, and due to the formation of a scar. The expression of the proapoptotic protein P 53 in the corneal epithelium of intact rabbits is low, it increases with corneal burn injury. Key words: cornea, epithelium, corneal limb damage, reparative regeneration.
(For citation: Shevlyuk N.N., Stadnikov A.A., Radchenko A.V. Sources of reparative histogenesis of the anterior epithelium of the cornea. Practical Medicine. 2019. Vol. 17, no. 1, P. 120-122)
Особенностью процессов репаративной регенерации переднего эпителия роговицы является то, что стволовые клетки переднего (многослойного) эпителия роговицы располагаются не на всем его протяжении, а находятся только в области лимба роговицы [1-5]. Однако и до последнего времени в ряде учебников по гистологии продолжают писать о том, что источником регенерации переднего эпителия роговицы являются все клетки его базально-го слоя. Следует также отметить, что локализация стволовых клеток вне покровного эпителия органов не является каким-то редким явлением. Например, стволовые клетки в желудке расположены в области шейки желез желудка, в кишечнике - в области крипт.
Материал и методы
Объект исследования - 90 кроликов породы «Шиншилла». На 72 кроликах с использованием глазного диатермокоагулятора ДК-3-1 моделировали ожоговое повреждение лимба роговицы. 20 кроликов служили контролем. В зависимости от площади повреждения лимбальной области животные были разделены на 4 группы (по 18 животных в каждой группе). Животным первой группы повреждали четвертую часть лимба, во второй группе - половину лимба, в третьей - две трети, а в четвертой группе животным проводили тотальное повреждение лимбальной области. 18 животных служили контролем. Экспериментальные животные выводились из эксперимента через 3, 7, 15, 30, 60 и 90 суток после нанесения ожога лимба роговицы (по 3 животных из каждой группы на каждую стадию эксперимента). При проведении эксперимента, содержании животных и выведении их из эксперимента, соблюдались все требования, содержащиеся в Европейской конвенции по защите позвоночных, используемых для экспериментальных и иных научных целей (1986).
Материал для исследования (роговицы экспериментальных и контрольных животных) фиксировали в 10% нейтральном формалине, обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации и заключали в парафин, либо целлоидин-парафин. Гистологические срезы толщиной 5-7 микрометров окрашивали с использованием обзорных гистологических (гематоксилин Майера и эозин), гистохимических (перйодат-Шифф реакция по Мак-Манусу с контролем амилазой) и иммуноцитохимических методов (выявление экспрессии белков И 67 (маркер пролиферативной активности) и Р 53 (проапоптоти-ческий белок).
На гистологических срезах определяли толщину переднего эпителия роговицы, количество митозов в эпителиальном пласте. О выраженности экспрессии, И 67 и Р53 делали заключение на основе подсчета окрашенных клеток. Полученные цифровые показатели обрабатывали на компьютере с использованием программы Statistica 10.0, с учетом вариабельности измеряемых объектов и индивидуальной изменчивости.
Результаты исследований и их обсуждение
Анализ гистологических препаратов показал, что уже к третьим суткам в роговице животных, у которых повреждено не более половины площади лимба, отмечается возрастание пролиферативной активности эпителия в области сохранной части лимба и наблюдается рост эпителиального пласта в направлении поврежденной поверхности роговицы, приводящий к полному закрытию дефекта в эпителии (при повреждении четверти лимба - к концу первой недели, а при повреждении половины площади лимба - с конца 2-й недели до конца первого месяца. При этом у животных с повреждением четверти лимба доля митозов у разных животных этой группы увеличивалась на 17 - 32%. Высокая митотическая активность эпителия, наблюдаемая в течение первого месяца после повреждения, в течение второго месяца приближается к таковой у интактных животных. Следует подчеркнуть, что митозы в популяции эпителиоцитов отмечались преимущественно в лимбальной области. В эпителии периферических и центральных участков роговицы регистрировались единичные митозы. Доля митозов вне лимба и перилимбальной зоны не превышала 1% у всех наблюдаемых животных. Сходную динамику показало и иммуноцитохимическое исследование экспрессии белка И 67 в многослойном эпителии роговицы. Наибольшее число клеток, демонстрирующих экспрессию данного белка было отмечено в лимбальной области роговицы, при этом доля клеток, демонстрирующих экспрессию белка к 67 была повышена по сравнению с интактными животными у разных животных этой группы на 15 - 25%.
Иммуноцитохимическое выявление проапоптоти-ческого белка Р 53 в эпителии роговицы показало невысокую выраженность экспресии этого белка в переднем эпителии роговицы у интактных животных и возрастание на 10 - 18% экспрессии этого белка при термическом повреждении лимбальной области.
При повреждении более половины площади лимба деструктивные процессы в эпителии не компенсируются полностью за счет пролиферации клеток оставшейся части лимба, с первых дней эксперимента в роговице сохраняется и увеличивается площадь участков с полной десквамацией эпителия. Поврежденная поверхность роговицы только частично эпителизируется за счет пролиферации клеток роговицы. Остальная поверхность роговицы покрывается либо эпителием коньюнктивы, либо на месте повреждения формируется соединительнотканный рубец. При тотальном ожоговом повреждении лимба заживление раневой поверхности роговицы происходит как за счет нарастания эпителия коньюнктивы, так и за счет образования рубца.
Полученные результаты подтверждают сложившиеся к настоящему времени представления о ведущей роли лимбальных стволовых клеток в восстановлении целостности повреждений переднего эпителия роговицы.
122^^ ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА
Том 17, №1. 2019
Заключение
При повреждении лимбальной области происходит активизация пролиферативной активности эпителия в сохранной части лимба, при этом разрушение не более половины площади лимба, ре-паративные потенции сохранившегося эпителия обеспечивают полную эпителизацию поврежденной ожоговой травмой поверхности роговицы. Повреждение более половины лимбальной области вызывает нарушение гистиотипической регенерации эпителия роговицы и приводит к нарастанию эпителия коньюнктивы на место повреждения эпителия роговицы. Степень нарастания эпителия коньюнктивы на место, ранее занимаемое эпителием роговицы, зависит от объёма повреждений лим-бальной области и возрастает с увеличением объема повреждения лимба.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гололобов В.Г., Гайворонский И.В., Деев Р.В., Рудько А.С., Эллиниди В.Н., Аникеева Н.В. Сухинин М.В. Репаративная регенерация многослойного эпителия роговицы: биотехнологический потенциал // Клеточная трансплантология и тканевая инженерия. - 2008. - Т. 3, № 4. - С. 55 - 59.
2. Симирский В.Н. Регенерация и фиброз роговицы // Онтогенез. - 2010. - Т. 45, № 5. - С. 314 - 325.
Шевлюк Н.Н., Радченко А.В. Морфофункциональные преобразования в роговице кролика при ожоговом повреждении лимба // Журнал анатомии и гистопатологии. - 2018. - Т. 7, № 1. -С. 82 - 86.
3. Cho B.J., Djalilian A.R., Holland E. J. Tandem scanning confocal microscopic analysis of differen ces between epithelial healing in limbal stem cell deficiency and normal corneal reepithe lialization in rabbits // Cornea. - 1998. - Vol. 17, № 1. - P. 68 - 73.
4. Daniels J.T., Dart J.K., Tuft S.J., Khaw R.T. Corneal stem cells in review // Wound Rep. Regen. - 2001. - Vol. 9, № 6. - P. 483 -494.
Шевлюк Н.Н. - ORCID ID: 0000-0001-9299-0571 Стадников А.А. - ORCID ID: 0000-0001-6786-5074 Радченко А.В. - ORCID ID: 0000-0001-6769-3209
