Морфофункциональная организация гладкой мышечной ткани лимфангионов грудного протока крысы Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 61 1.424.018.61

морфофункциональная организация гладкой МЫШЕЧНОЙ ТКАНИ ЛИМФАНГИОНОВ ГРУДНОГО ПРОТОКА КРЫСЫ

© 2010 г. Ю. Б. Корепанова, В. А. Болдуев, А. Л. Зашихин, Ю. В. Агафонов

Северный государственный медицинский университет, г. Архангельск

Условия эвакуации лимфы в сочетании с экстра- и интравазальными факторами воздействия на лимфо-отток определяют различную организацию гладкой мышечной ткани (ГМТ), инкорпорированной в стенку грудного протока. Задачей работы явилось комплексное структурнометаболическое исследование гладкомышечного компонента стенки лимфангионов грудного протока крысы. В исследовании использованы цитоспектрофотометрический, гистологические методы, метод прицельной щелочной клеточной диссоциации. Сравнительный комплексный анализ организации гладкой мускулатуры в составе стенки грудного лимфатического протока выявил наличие миоцитов различного уровня дифференцировки, отличающихся по морфометрическим и метаболическим характеристикам. Повышение функциональной нагрузки на мышечную манжетку лимфангиона активизирует синтез ДНК и пролиферацию миоцитов. Особенности организации мышечного компонента пути оттока лимфы функционально обусловлены и свидетельствуют о высокой пластичности ГМТ лимфангионов грудного протока.

Ключевые слова: лимфангион, гладкий миоцит, грудной проток.

Исследования последних лет свидетельствуют о достаточно сложной организации гладкой мышечной ткани (ГМТ) стенки сосудов лимфатического русла и висцеральных органов [1, 5—7]. Показано, что структура популяции ГМТ, данные сократительной и емкостной функций лимфангионов варьируют в различных отделах грудного протока и зависят от экстравазальных факторов.

В работе предпринята попытка комплексного структурно-метаболического анализа гладкой мышечной ткани различных отделов грудного лимфатического протока крысы.

Методы

Исследование проведено на 20 беспородных белых лабораторных крысах-самцах. В процессе работы рассматривали разные отделы грудного протока животных: брюшной, заднегрудной, переднегрудной и шейный. Экспериментальные исследования выполняли в соответствии с Руководством по содержанию и использованию лабораторных животных (1996), а также правилами гуманного обращения с животными (Report of the AVMA Panel on Euthanasia JAVMA, 2001). Фрагменты грудного протока фиксировали в 10-процентном растворе формалина на фосфатном буфере (рН-7,2—7,4) при t +5 °C в течение 14 суток. Для получения изолированных гладких мышечных клеток (ГМК) использовали метод прицельной клеточной диссоциации [7]. ДНК ядер изолированных гладких миоцитов определяли после постановки реакции Фёльгена; суммарный белок цитоплазмы выявляли амидочёрным.

Оптическую плотность ядер и цитоплазмы определяли цитоспектро-фотометрическим методом на сканирующем цитофотометре МФТХ-2М при длине волны 546 нм для ядер, 580 нм — для цитоплазмы. Окулярным микрометром измеряли длину и ширину изолированных миоцитов, малый и большой диаметры ядер. Объем вычисляли по форме эллипсоида, затем, исходя из объемов, просчитывали ядерно-цитоплазменное соотношение. Цифровой материал обрабатывали методом вариационной статистики с вычислением среднего арифметического (Х) и его стандартной ошибки (Sx), коэффициента вариации, асимметрии и эксцесса. Для выявления взаимосвязей между некоторыми параметрами ГМК использовали регрессионный анализ. Статистическую обработку результатов проводили на персональном компьютере с помощью программы Statistica 6.0.

Гистологические методы. Для выделения лимфатических сосудов использовалась инъекционная (голубая масса Герота) и безынъек-ционная методика (Борисов А. В., 1973, 1984; Петренко В. М. с соавт., 2004). Материал фиксировали в жидкости Боуэна, Карнуа и 10-процентном растворе формалина. Тотальные препараты докраши-

Экология человека 2010.08

Экологическая морфология

вали галлоцианин-хромовыми квасцами. В составе лимфангионов выделяли мышечную манжетку и стенку клапанного синуса.

Результаты

Важнейшим структурным компонентом, определяющим моторную функцию грудного протока, является ГМТ стенки ductus thoracicus, инкорпорированная в состав стенки лимфангионов, или клапанных сегментов, представленных участком лимфососуда между двумя клапанами. В стенке лимфангиона различают три части: мышечную манжетку, стенку клапанного синуса и область прикрепления клапана. Большинство мышечных манжеток клапанных сегментов характеризовалось наличием не менее двух слоев гладких миоцитов — поверхностного и глубокого. Пологоспиральная ориентация кластеров ГМК является доминирующей в субэндотелиальном слое мышечной манжетки, а мышечные пучки, ориентированные круто-спирально, преобладают в наружных слоях межклапанных сегментов. В каждом мышечном слое возможно выделение нескольких рядов миоцитов, имеющих одинаковый угол спирализации, но различную глубину залегания. Количество, ориентация миоцитов и их пучков неодинаковы на протяжении грудного протока крысы. В задних отделах грудного протока преобладала полого-спиральная ориентация гладких мышечных клеток, в передних — круто-спиральная. Количество рядов в каждом слое, наличие в них одно- и разнонаправленных мышечных пучков, угол спирали-зации и равномерность распределения в поле зрения микроскопа составляли суть особенностей конструкции межклапанных сегментов крысы в брюшном, грудном и шейном отделах грудного протока.

Исследование линейных параметров изолированных клеток в сочетании с определением плоидности ядер и содержания суммарного белка в цитоплазме позволило провести анализ популяции ГМК и выделить три субпопуляции лейомиоцитов: малые, средние и большие. Доминирующей в стенке лимфангионов различных отделов грудного протока является группа средних клеток.

Полученные результаты свидетельствуют, что по мере перемещения лимфы происходит последовательное изменение структуры популяции и метаболических характеристик ГМК стенки грудного протока. Средний объем лейомиоцитов динамично уменьшается от брюшного отдела грудного протока к шейному. Уменьшение среднего объема ГМК вызвано изменениями в структуре популяции, которые проявляются в последовательном увеличении доли малых клеток и сокращении доли больших (рис. 1). Причинами перестройки структуры популяции ГМТ, которые нам удалось выявить, являются увеличение пролиферативной активности ГМК и элиминация из популяции больших и средних миоцитов. Об увеличении пролиферативной активности ГМК свидетельствует повышение уровня синтеза ДНК и содержания гиперплоидных (3n и 4n) клеток (рис. 2). В динамике

от брюшного к шейному отделу грудного протока уменьшается количество клеток с высоким уровнем синтетических процессов в цитоплазме (рис. 3).

Рис. 1. Структура популяции гладкомышечных клеток различных отделов грудного протока

Рис. 2. Структура плоидности ядер гладких мышечных клеток лимфангионов различных отделов грудного протока

Рис. 3. Содержание суммарного белка в гладких мышечных клетках различных отделов грудного протока

Обсуждение результатов

Согласно современным представлениям организация лимфооттока происходит в двух режимах: пассивном — благодаря действию экстравазальных факторов и активном — в результате собственной сократительной активности лимфатического сосуда

[8—10]. Для брюшного и нижнегрудного отделов грудного протока характерен перистальтический тип моторики [2—4], обусловленный механическими воздействиями на ductus thoracicus. Фазная ритмическая сократительная активность, при которой увеличивается функциональная нагрузка на ГМТ лимфангионов, преобладает в верхнегрудном и шейном отделах протока. Очевидно, локальные различия моторной функции межклапанных сегментов различных отделов грудного протока в сочетании с влиянием экстравазальных факторов приводят к адаптивной перестройке ГМТ, которая проявляется изменениями характера синтеза ДНК и экспрессии общих белков в цитоплазме ГМК. Механизм тканевой адаптации гладкой мускулатуры реализуется изменением структуры популяции ГМТ различных отделов thoracic duct.

Список литературы

1. Болдуев В. А. Структурно-функциональные основы организации и реактивности гладкой мышечной ткани лимфатических сосудов : автореф. дис. ... д-ра мед. наук / Болдуев Владимир Афанасьевич. — Архангельск, 2006. — 39 с.

2. Борисов А. В. Теория конструкции лимфангиона / А. В. Борисов // Морфология. — 1997. — Т. 112, № 5. - С. 7-17.

3. Борисов А. В. Функциональная анатомия лимфангиона / А. В. Борисов // Морфология. — 2005. — Т. 128, № 6. — С. 18—27.

4. Борисова Р. П. Моторика грудного протока, ее нервная и гуморальная регуляция и действие фармакологических веществ / Р. П. Борисова, Л. М. Данилевич // Грудной проток и лимфатические коллекторы организма : сб. науч. трудов / под ред. проф. А. В. Борисова и Р. С. Орлова. — Л. : ЛСГМИ, 1989. — С. 4—14.

5. Зашихин А. Л. Висцеральная гладкая мышечная ткань / А. Л. Зашихин, Я. Селин. — Архангельск ; Умео : СГМУ, 2001. — 172 с.

6. Зашихин А. Л. Организация мышечного компонента стенки лимфангионов различных отделов лимфатического русла / А. Л Зашихин, Я. Селин, В. А. Болдуев, Ю. В. Агафонов // Морфология. — 2005. — T. 127, № 1. — C. 29—32.

7. Зашихин А. Л. Структурно-функциональная организация темных и светлых гладких миоцитов в составе мускулатуры висцеральных органов / А. Л. Зашихин, Я. Селин, Ю. В. Агафонов // Морфология. — 2004. — T. 126, № 5. — C. 41—45.

8. Петренко В. М. Новые представления о структурной организации активного лимфотока / В. М. Петренко // Морфология. — 2005. — T. 129, № 3. — C. 82—86.

9. Петренко В. М. Структурные основы активного лимфооттока в грудном протоке белой крысы / В. М. Петренко // Бюллетень СО РАМН. — 2008. № 5(133). —

C. 50—54.

10. Von der Weid P. Y. Lymphatic smooth muscle: the motor unit of lymph drainage / P. Y. von der Weid,

D. C. Zawieja // The International Journal of Biochemistry and Cell Biology. — 2004. — Vol. 36. — P. 1 147—1153.

MORPHOFUNCTIONAL ORGANIzATION OF THE SMOOTH MUSCLE TISSUE OF THE LYMPHANGIONS OF THE RAT,S THORACIC DUCT

Yu. B. Korepanova, V. A. Bolduev, A. L. zashikhin,

Yu. V. Agaphonov

Northern State Medical University, Arkhangelsk

Lymph evacuation conditions together with extra- end intravasal impact factors on lymph out flow defines different organization of the smooth muscle tissue, incorporated at the thoracic duct. The reason of the investigation was complex structure-metabolic investigation of the smooth-muscular component of the lymphangions wall of the rat,s thoracic duct. In our research histological methods, method of sighting alkaline cellular dissociation, cytospectrophotometrical methods are used. Comparative complex analysis of the smooth muscle organization in the thoracic duct wall revealed the presence of myocytes which are on the different levels of their differentiation and are notable by morfometrical and metabolic characteristics. The rise of functional load on muscle lymphangions collar brisks up the DNA synthesis and myocytes proliferation. Features of the muscle component organization ways of lymph outflow are conditioned functionally and indicated about high plasticity of smooth muscle tissue of the thoracic duct lymphangions.

Key words: lymphangion, smooth muscle cell, thoracic duct.

Контактная информация:

Корепанова Юлия Борисовна — аспирант кафедры гистологии, цитологии, эмбриологии Северного государственного медицинского университета

Адрес: 163000, г. Архангельск, пр. Троицкий, д. 51 Тел. (8182) 28-59-48 E-mail: [email protected]

Статья поступила 22.12.2009 г.