CC BY
72
DOI: 10.24411/2074-5036-2019-10049 УДК.611.438
Ключевые слова: селезенка, термические поражения кожи, ожоговая рана, морфофункциональная характеристика.
Key words: spleen, thermal damages of skin, burn wound, morphological and functional characteristic.
хАжикова А. К., 2Федорова Н. Н., 3Журавлева Г. Ф.
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА СЕЛЕЗЕНКИ КРЫС ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ТЕРМИЧЕСКОГО ОЖОГА И В УСЛОВИЯХ ПРИМЕНЕНИЯ СРЕДСТВ КОРРЕКЦИИ
THE MORPHOLOGICAL AND FUNCTIONAL CHARACTERISTIC OF A SPLEEN OF RATS AT INFLUENCE OF A THERMAL BURN AND IN THE CONDITIONS OF APPLICATION
OF MEANS OF CORRECTION
'ФГБОУ ВО Астраханский ГМУ Минздрава России. 414000, Россия, г. Астрахань, ул. Бакинская, 121 Astrakhan State Medical University. 41400, Russia, Astrakhan, Bakinskaya St., 121 2ФГБОУ ВО Астраханский государственный техническийуниверситет. 414056, Россия, г. Астрахань, ул. Татищева, 16
Astrakhan State Technical University. 414056, Russia, Astrakhan, Tatischeva St., 16 3ФГБОУ ВО Астраханский государственный университет. 414056, Россия, Астрахань, ул. Татищева, 20
Astrakhan State University. 414056, Russia, Astrakhan, Tatischeva St., 20
Ажикова Альфия Кадыровна, к. б. н., доцент кафедры биологии и ботаники. E-mail [email protected]
Azhikova Alfiya Kadirovna, PhD Of Biology Science, Associate Professor of Biology and Botany Dept.
E-mail [email protected] Федорова Надежда Николаевна, д. м. н., профессор кафедры гидробиологии и общей экологии.
E-mail [email protected]
Fedorova Nadezhda Nikolaevna, Doctor of Medicine Science, Professor of Hydrobiology and General Ecology Dept.
E-mail [email protected] Журавлева Галина Федоровна, д. м. н., профессор кафедры биотехнологии, зоологии и аквакультуры.
E-mail [email protected]
Zhuravleva Galina Fedorovna, Doctor of Medicine Science, Professor of Biotechnology, Zoology and Aquaculture Dept. E-mail [email protected]
Аннотация. В эксперименте на 50-ти белых нелинейных крысах-самцах с применением гистологических методов с последующим морфологическим анализом установлено, что экспериментально моделируемый термический ожог кожи вызывает структурную перестройку тканей селезенки животных. Установленный в ходе экспериментального исследования высокий уровень реактивности иммунного органа - селезенки в ответ на ожоговое воздействие наблюдается у животных в виде гипоплазии белой пульпы.
Summary. In an experiment on 50 white non-linear rats-males by means of histologic and morphological methods it is established that experimentally modelled thermal burn of skin causes restructuring of tissues of spleen of animals. The high level of a reactivity of immune body established during the pilot study - a spleen in reply burn influence is observed at animals in the form of a hypoplasia of a white pulp.
Введение
Ожоговые поражения кожи, как особый вид экзогенных травматических воздействий, сопряжены с повреждающим действием на различные ткани и органы регуляторных и координирующих систем, в частности, на органы иммунной системы. Наряду с дисбалансом иммунного статуса, действие термической травмы приводит к развитию гиперкоагуляции компонентов клеток, нарушению микроциркуляции, при этом наблюдаются изменения в составе крови и плазмы, наступает гемолиз эритроцитов, капиллярный стаз [1, 7]. В ликвидации таких последствий главная роль
отводится иммуннокомпетентному органу - селезенке [3, 9]. Исследование ее структурно-функциональных особенностей является важным аспектом изучения патогенеза ожогового процесса, и это обусловлено тем, что селезенка, являясь самым крупным периферическим органом иммуногенеза, ответственна за эффективность клеточного и гуморального иммунного ответа в условиях повреждения и дисфункции. Обеспечивая иммунологическую реактивность организма при распаде старых эритроцитов, она участвует в пролиферации и дифференцировке Т- и В-лимфоцитов. Селезенка захватывает, перерабатывает экзо-
токсины и разрушает эндотоксины, нерастворимые компоненты клеточного детрита при ожогах, травмах и других тканевых повреждениях [6]. Данный иммунокомпетентный орган активно участвует в иммунном ответе - его клетки распознают чужеродные для организма антигены и синтезируют специфические антитела [8]. Актуальность исследования реактивности иммунной системы, морфологических перестроек ее основных органов при термической травме кожи обусловлена главным регулирующим влиянием на течение ожоговых ран, возникающих на фоне участившихся в последнее время пожаров, техногенных происшествий, взрывов, стихийных бедствий и чрезвычайных ситуаций; с тяжелыми последствиями на местном и системном уровнях организма, сопряженными с глубокими деструктивными и дистрофическими изменениями в селезенке, нарушениями ее функционального потенциала. Патогистологические преобразования лимфоидной ткани селезенки у крыс при стрессе разного генеза подтверждают результаты научных работ, посвященных изучению строения селезенки под влиянием внешних факторов [4, 5]. Однако вопросы морфофунк-циональных изменений селезенки в условиях ожоговых термических воздействий остаются недостаточно изученными.
В связи с вышеизложенным, целью исследования явилось определение морфофункцио-нальных особенностей и степени реактивности селезенки у крыс, подвергшихся термическому ожогу кожи, и на фоне применения средств коррекции.
Материалы и методы
Экспериментальное исследование проведено на 50 белых беспородных крысах-самцах 5-месячного возраста в условиях моделированной термической травмы. Животные были разделены на 5 групп в зависимости от послеожо-гового лечения:
1 группа - животные, не подвергшиеся ожоговому воздействию (контрольная, п=10);
2 группа - животные, подвергшиеся ожоговому воздействию и не получавшие обработку ран (п=10);
3 группа - животные, подвергшиеся ожоговому воздействию и получавшие обработку ран аппликациями бальзамом «Спасатель» (п=10);
4 группа - животные, подвергшиеся ожоговому воздействию и получавшие обработку ран аппликациями спреем «Д-пантенол» (п=10);
5 группа - животные, подвергшиеся ожоговому воздействию и получавшие обработку ран аппликациями настойки календулы (п=10).
Основными методами исследования были гистологические - изготовление микроскопических срезов селезенки крыс. Все экспериментальные манипуляции проводились с соблюдением основных биоэтических правил [2]. Животных выводили из эксперимента на 5 сутки в условиях наркотизации этаминал-натриевым раствором (4 мг на 100 гр. массы животного вну-трибрюшинно). Селезенку извлекали, фрагменты ее тканей фиксировали в растворе 10%-ного нейтрального формалина. Производили проводку по спиртам возрастающей концентрации, заливали в парафин и изготавливали блоки 2х2 см. С полученных блоков на микротоме-полуавтомате делали срезы толщиной 5-7 микрон. Окрашивание срезов производили гематоксилин-эозином, а также по Ван Гизону. Микроскопический анализ срезов выполняли на бинокулярном микроскопе «Микромед» при разном увеличении.
Результаты исследования
Изучение гистологических препаратов селезенки крыс контрольной группы позволило установить следующие особенности строения органа. Селезенка снаружи покрыта соединительнотканной капсулой, состоящей из мезо-телия, плотной волокнистой ткани и гладких миоцитов. От капсулы внутрь располагаются нечетко выраженные перекладины-трабекулы, анастомозирующие между собой. В них наблюдаются коллагеновые волокна и гладкие миоци-ты. Между трабекулами находится пульпа селезенки, основу которой составляет ретикулярная ткань. Различают белую и красную пульпу селезенки.
Белая пульпа селезенки представлена лим-фоидной тканью, образованной лимфатическими узелками и лимфатическими периартери-альными влагалищами. Белая пульпа селезенки наблюдается в форме округлых образований разной величины, составляющих 1/5 часть органа и распределенных диффузно по его площади. Причем у оболочки их больше. Величина их варьирует. Лимфатическое периартериальное влагалище окружает артерию в зоне ее выхода
из трабекулы. В его составе обнаружены ретикулярные клетки, лимфоциты, макрофаги, плазматические клетки. Лимфатические узелки представляют собой округлые образования в виде скоплений малых лимфоцитов. В короне узелков присутствуют лимфоциты, макрофаги, ретикулярные клетки, а в герминативном центре - лимфоциты на разных стадиях пролиферации и дифференцировки, плазматические клетки, макрофаги. Краевая, или маргинальная зона узелков окружена синусоидальными капиллярами.
Красная пульпа представлена совокупностью разнообразных тканевых и клеточных структур, составляющих всю оставшуюся массу селезенки, за исключением капсулы, трабе-кул и белой пульпы. Основные компоненты ее - ретикулярная ткань с клетками крови, а также кровеносные сосуды синусоидного типа, анастомозирующие между собой. Между ретикулярными клетками располагаются клетки крови - эритроциты, зернистые и незернистые лейкоциты.
На гистологических срезах фрагментов селезенки, полученных от животных 2-ой группы, трудно определяются основные структуры. В белой и красной пульпе отмечается значительный отек паренхимы. В белой пульпе количество и диаметры лимфатических узелков, а также лимфатических влагалищ заметно увеличены в размерах, по сравнению с таковыми в контрольной группе. Во многих реактивных центрах лимфатических узелков отсутствуют светлые зоны; в их темных зонах лимфоциты плотно прижаты друг к другу, образуя небольшие группы, причем между ними имеются некротические участки.
Сохранившиеся светлые зоны реактивных центров имеют малые размеры, в них отмечены лимфоциты на разных стадиях зрелости, более рыхло расположенные, чем в темной зоне, но среди них имеются некротизированные клетки. В широкой маргинальной зоне находятся сину-соидные капилляры с резко отечными стенками, в связи с чем их просветы сужены. Маргинальная зона, находящаяся на границах белой и красной пульпы, достаточно широкая, содержит очень плотно прилежащие друг к другу темно-окрашенные лимфоциты и макрофаги. В красной пульпе наблюдается много дегенерировавших эритроцитов. Часть эритроцитов находится
в состоянии их полного распада. Такие эритроциты фагоцитируются макрофагами. Сосуды в красной пульпе расширены, заполнены плазмой и лимфоцитами. Их стенки отечны, инфильтро-ваны лимфоцитами.
Определенные изменения структурно-функциональных зон селезенки наблюдаются в микропрепаратах фрагментов селезенки, полученных от животных 3-ей группы. Паренхима селезенки отечна. В белой пульпе, занимающей половину объема органа, наблюдается большое количество лимфатических узелков и лимфатических влагалищ, увеличенных в диаметре, по сравнению с контролем. В реактивных центрах лимфатических узелков отмечены большие светлые зоны, где сосредоточены малые, средние и большие лимфоциты, макрофаги, в темных зонах обнаружено много мелких групп лимфоцитов, плотно прилегающих друг к другу. Между ними имеются узкие промежутки, что указывает на отек паренхимы органа. В маргинальных зонах наблюдаются довольно тонкие синусоидные капилляры, в узких полостях которых обнаружена плазма крови. Маргинальная зона широкая, состоит из плотно и циркулярно расположенных темно-окрашенных малых лимфоцитов. Центральные артериолы расположены эксцентрично от геометрических центров лимфоидных фолликулов, стенки их отечны, у некоторых из них эндотелий слущен. В красной пульпе сосуды расширены, стенки их отечны; эндотелий в некоторых местах поврежден, наблюдается большое количество малых лимфоцитов с темными ядрами в стенках сосудов. В красной пульпе отмечены отдельные группы дегенерирующих эритроцитов.
В белой пульпе селезенки, извлеченной у животных 4-ой группы, количество лимфатических узелков заметно увеличилось: белая пульпа занимает примерно половину объема всей паренхимы органа. Причем лимфатические фолликулы крупные, значительно шире контрольных. Светлые зоны реактивных центров разной величины и формы, в диаметре в 3 раза шире темных зон. В светлой зоне реактивных центров рыхло расположены малые, средние, большие лимфоциты, макрофаги. В темной зоне малые лимфоциты плотно прилегают друг к другу, располагаясь циркулярно в 6-7 рядов. Стенки центральных артерий отечны, в некоторых местах
у них слущен эндотелий. Проходящие в маргинальной зоне синусоидные капилляры содержат плазму крови. Маргинальная зона несколько шире, чем у животных контрольной группы, но меньше, чем у крыс 2-ой группы. В этой зоне содержатся малые лимфоциты и макрофаги. Сосуды красной пульпы расширены, содержат, в основном, плазму крови. В паренхиме красной пульпы наблюдается значительное количество макрофагов.
У животных 5-ой группы белая пульпа селезенки занимает примерно половину объема всей паренхимы органа. Объемы лимфатических узелков и лимфатических влагалищ значительно увеличены по сравнению с контрольной группой. Не во всех лимфатических узелках обнаружены реактивные центры со светлыми зонами. Кроме того, следует отметить, что светлые зоны реактивных центров небольших размеров с рыхло расположенными малыми, средними и большими лимфоцитами, среди которых встречаются макрофаги. В темных зонах - более плотное циркулярное расположение малых лимфоцитов в 5-6 рядов клеток. Синусоидные капилляры маргинальных зон сужены из-за отека стенки сосудов.
Центральные артериолы располагаются, в основном, эксцентрично, внутри темных зон. Маргинальные зоны относительно широкие, содержат лимфоциты, макрофаги. В них располагаются мелкие некротические участки. Сосуды красной пульпы расширены, содержат, в основном, плазму крови, в крупных сосудах наблюдаются лимфоциты, моноциты, нейтро-филы. Стенки сосудов отечны и инфильтрова-ны лимфоцитами. В красной пульпе имеются группы патологически измененных форменных элементов, в основном - эритроцитов.
Обсуждение результатов
Анализ изменений тканей селезенки белых крыс показал адаптивно-приспособительные и патоморфологические преобразования, такие как отеки, микроциркуляторные нарушения, мелкие участки некрозов, многочисленные гранулы гемосидерина, признаки воспаления. Выявленные структурные изменения селезенки животных, подвергшихся ожоговому воздействию кожи, свидетельствуют о структурной перестройке органа, что выражается в гипоплазии белой пульпы, а также в увеличении объемов
лимфатических фолликулов и влагалищ. Выраженность инволютивных процессов в лимфо-идной ткани селезенки у животных можно рассматривать как реакцию иммунной системы на ожоговый стресс.
На наш взгляд, это связано с уменьшенной пролиферацией клеток в ответ на неблагоприятное внешнее воздействие. В условиях применения средств коррекции ожоговых поражений кожи крыс спреем «Спасатель» и мазью «Д-Пантенол» происходит увеличение объемов светлых зон реактивных центров лимфатических узелков селезенки, что указывает на интенсификацию пролиферации, развития и диффе-ренцировки лимфоцитов.
Список литературы
1. Арлашкина, О. М. Морфология селезенки крыс с врожденным иммунодефицитом при экспериментальном канцерогенезе / О. М. Арлашкина // Юность большой Волги: Сборник статей лауреатов XVIII межрегиональной конференции-фестиваля научного творчества учащейся молодежи. 2016. С. 369-373.
2. Каркищенко, Н. Н. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских технологиях / Н. Н. Каркищенко / Под ред. Н. Н. Карки-щенко, С. В. Грачева. М.: Профиль, 2010. 358 с.
3. Маткина, О. В. Патогистологические изменения в тимусе и селезенке неинбредных белых крыс при остром стрессе / О. В. Маткина // Пермский медицинский журнал. 2014. Т. 31. № 1. С. 21-128.
4. Моталов, В. Г. Некоторые структурно-функциональные характеристики белой пульпы селезенки у детей / В. Г. Моталов // Российский медико-биологический вестник им. академика И. П. Павлова. 2008. № 1-2. С. 65-66.
5. Насибуллин, Б. А. Особенности реакций популяций клеток периферической крови и лимфоидной ткани на действие длительного иммобилизационно-эмоциального стресса / Б. А. Насибуллин, А. В. Змиевский, Е. С. Павлова // Свгг медицини та бюлоги. 2011. Т. 7. № 2. С. 34-36.
6. Чеснокова, Л. Д. Влияние органических и неорганических экотоксикантов на некоторые показатели иммунной системы крыс / Л .Д. Чеснокова, И. В. Михайлова, Д. С. Карманова // Известия Оренбурского государственного аграрного университета. 2015. № 6 (56). С. 252-254.
7. Bebeshko, N. P. Dynamics of morphological changes in the spleen of rats after 1, 3 and 7 days after burn of skin when injected saline solution NACL or "Lactoproteinum with sorbitol" / N.P. Bebeshko // Ukrainian Medical Almanac. 2013. Vol. 16. № 3. РР. 12-18.
8. Hu, Q. Effects of boron on structure and antioxidative activities of spleen in rats / Q. Hu, S. Li, E. Qiao, Z. Tang, E. Jin, G. Jin, Y. Gu // Biol Trace Elem Res. 2014. № 158(1). РР. 73-80. doi: 10.1007/s12011-014-9899-5. Epub 2014 Feb 5. PubMed PMID:24497086.
9. Semenenko A. I. Morphological features of rat liver in the early stages of burn disease in infusion therapy colloidal hyperosmolar solutions / A. I. Semenenko, M. S. Pushkar, A. P. Korol // Bulletin of Morphology. 2011. Vol 17. № 2. РР. 285-289.
