CC BY
282
экспериментальная медицина и клиническая диагностика
В.Б. Зайцев1, Н.С. Федоровская2, Д.А. Дьяконов2, А.М. Федоровский1, Е.В. Коледаева1, Л.В. Дорох1, И.Н. Гамулинская1
морфофункциональные характеристики селезенки человека
V.B. Zaitsev1, N.S. Fedorovskaya2, D.A. Diyakonov2, A.M. Fedorovskiy1, E.V. Koledaeva1, L.V. Doroh1, I.N. Gamulinskaya1
morphofunctional characteristics of human spleen
1 Кировская государственная медицинская академия 2 Кировский НИИ гематологии и переливания крови
В статье обсуждаются иммунологические аспекты и гистофизиология селезенки человека. Изучены клеточные субпопуляции Т- и В-лимфоцитов, натуральные киллеры, тканевые макрофаги с использованием специфических клеточных маркеров. Данное исследование является ценным в понимании сложных процессов, происходящих в этом важном лимфоидном органе.
Ключевые слова: селезенка, иммуногистохимия, белая и красная пульпа, лимфоидный узелок, маргинальная зона, периартериальные лимфоидные влагалища.
In the following article immunologic aspects and histophysiology of human spleen are discussed. Cellular T- and B lymphocyte subsets, natural killer cells, histic macrophages were studied with the help of specific cell markers. Current research is valuable on the way to understand complex processes occurring in this important lymphoid organ.
Key words: spleen, immunohistochemistry, white and red pulpa, lymphoid papula, marginal zone, periarterial lymphoid sheaths.
Селезенка (spleen, lien) - это крупный периферический лимфоидный орган, расположенный по ходу кровеносных сосудов, который выполняет фильтрационную, очистительную, иммунную, кроветворную и депонирующую функции. В последние годы накоплены многочисленные достижения в исследованиях клеточной и молекулярной иммунологии. Вместе с тем взаимосвязь иммунологических процессов со структурной организацией селезенки, в которой осуществляются эти явления, недостаточно изучена (Mebius R.E. et al., 2005).
Малочисленность и противоречивость данных относительно строения селезенки обусловлены тем, что ее структура изменяется в зависимости от функционального состояния организма, а после смерти в ней рано начинаются аутолитические процессы (Смирнова Т.С. и соавт., 1993). Интерпретация экспериментальных исследований данного органа затруднена потому, что имеются межвидовые различия в структуре селезенки млекопитающих и человека. Эти особенности в большинстве своем зависят от преобладающих функций, возложенных на данный орган у разных животных.
В связи со сказанным целью настоящей работы явилось изучение морфофункциональных особенностей селезенки человека, сопоставление иммунологических аспектов и ее гистофизиологии, что представляется весьма актуальным в понимании сложных процессов, происходящих в норме и при патологии.
Материалы и методы
Для анализа были взяты образцы селезенки у 20 человек (12 мужчин, 8 женщин), не имевших в анамнезе соматических заболеваний. Медиана возраста составила 55 лет.
Исследования материала проводились на гистологических срезах толщиной 3-5 мкм. Для изучения морфологических структур селезенки применялись стандартные методы окраски гематоксилином и эозином. При иммуногистохимическом окрашивании использовались первичные антитела фирм «Dako» и «BioGenex» и система визуализации EnVISION, PEROXIDASE (DAB+) фирмы «Dako» в рабочих разведениях. Оценку результатов осуществляли с помощью светового микроскопа «Leica» со встроенной фото-видеокамерой и программного обеспечения анализа изображений ImageScope Color, версии М (в 20-ти полях зрения, х200).
Результаты и обсуждение
Известно, что масса, объем и размеры селезенки могут значительно варьировать в зависимости от процессов депонирования крови и активности кроветворения (Жарикова Н.А., 1979). Селезенка взрослого человека по данным разных авторов весит от 55 до 245 г, вес ее у мужчин больше, чем у женщин.
Селезенка покрыта брюшиной и капсулой из плотной волокнистой соединительной ткани. От капсулы вглубь органа отходят трабекулы, анастомози-рующие друг с другом (табл. 1).
Таблица 1
Толщина капсулы селезенки человека (мкм), n=20
Показатель Минимальный Максимальный Среднее значение
Толщина капсулы 56,9 (44,2; 75,5) 153,5 (125,1; 181,1) 92,8 (56,3; 153,7)
Капсула и трабекулы в селезенке человека занимают примерно 5-7% от общего объема органа и составляют его опорно-сократительный аппарат.
Паренхима (пульпа) включает две зоны с разными функциями: белую и красную пульпу (см. рис. 1).
В основе пульпы лежит строма, состоящая из ретикулярных клеток и ретикулярных волокон. Большинство Т- и В-клеток селезенки являются частью рециркулирующего пула лимфоцитов, которые непрерывно мигрируют по всем вторичным лимфоид-ным органам, а также движутся по другим тканям. Соотношение площадей белой и красной пульпы представлено в таблице 2.
Таблица 2
Соотношение площадей белой и красной пульпы (%)
Зоны паренхимы селезенки Показатель в процентах (п = 20)
Площадь белой пульпы 10,05 (7,7; 16,1)
Площадь красной пульпы 89,95 (83,9; 92,3)
Белая пульпа (БП) представлена лимфоидной тканью, расположенной по ходу артерий. Она состоит из периартериальных лимфоидных влагалищ (ПАЛВ), лимфоидных фолликулов (ЛФ) или лимфо-идных узелков, и маргинальной зоны (МЗ).
В функции БП входят: обеспечение улавливания антигенов из крови; взаимодействие антиген-представляющих клеток и лимфоцитов с антигенами;
антигензависимая пролиферация и дифферен-цировка лимфоидных элементов. Было проведено морфометрическое исследование отделов, составляющих БП (табл. 3).
Таблица 3
площади отделов белой пульпы селезенки, п = 20
Отделы БП селезенки Площадь, % Площадь, мкм2
ПАЛВ 0,8 (0,1; 3,9) 2,7 (0,3; 12,8)
ЛФ 6,5 (5,4; 10,7) 21,5 (17,8; 35,2)
МЗ 1,05 (0,6; 2,05) 3,3 (1,8; 6,7)
Герминативные центры 0,3 (0,0; 1,3) 1,0 (0,1; 4,1)
Зона мантии 5,9 (5,1; 9,6) 19,6 (16,9; 31,1)
ПАЛВ окружают центральные артерии в виде цилиндрических компактных скоплений лимфоид-ной ткани, содержащей лимфоциты, макрофаги и интердигитальные дендритные клетки (ИДК), играющие антегенпредставляющую роль. ПАЛВ являются Т-зависимой зоной селезенки, служат местом формирования Т-клеточного иммунного ответа, их состояние зависит от развития тимуса (см. рис. 2). В этом отделе преобладают лимфоидные элементы, экспрессирующие рецепторы к CD4.
По периферии ПАЛВ находятся ЛФ, кото-
рые являются скоплениями В-клеток, запутанных в сети фолликулярных дендритных клеток (ФДК). ЛФ
- это В-зависимая зона селезенки (см. рис. 3). ФДК специализированы для представления антигенов В-лимфоцитам. ФДК экспрессируют рецепторы для Fc-региона иммуноглобулинов и имеют большое количество длинных тонких дендритных отростков, которые близко связаны с окружающими В-клетками.
В течение иммунного ответа в первичных ЛФ образуются герминативные центры. Покоящиеся В-клетки подвергаются бласттрансформации, быстрой пролиферации и впоследствии дают потомство малых В-лимфоцитов. В герминативных центрах кроме В-лимфоидных элементов содержатся макрофаги, а также небольшое количество Т-лимфоцитов. Среди Т-клеток преобладают CD4+ лимфоциты, а также присутствуют, в меньшем количестве, CD8+ лимфоидные клетки. Герминативные центры также содержат специализированные дендритные клетки, которые представляют антиген фолликулярным Т-клеткам и, возможно, играют роль в активации этих Т-клеток на взаимодействие с окружающими В-лимфоидными элементами.
Зона мантии окружает герминативный центр и состоит, главным образом, из плотно расположенных В-лимфоцитов.
МЗ - третий большой селезеночный отдел белой пульпы. Она содержит лимфоциты, макрофаги с высокой фагоцитарной активностью и дендритные клетки. МЗ располагается к периферии от ПАЛВ и ЛФ, окружена краевыми (маргинальными) синусами с щелевыми порами в стенке и граничит с красной пульпой (КП). Этот отдел содержит некоторое количество резидентных (нециркулирующих) В-клеток
- клеток памяти и клеток, которые могут вовлекаться в быстрый первичный иммунный ответ. МЗ является местом начального поступления из кровотока в белую пульпу селезенки Т- и В-клеток (направляющихся в дальнейшем в соответствующие зоны) и антигенов, которые здесь захватываются макрофагами.
Красная пульпа (КП) - включает венозные синусы и селезеночные или пульпарные тяжи (Бильро-та). К ее функциям относятся: контроль состояния и разрушение старых и поврежденных эритроцитов и тромбоцитов; депонирование зрелых форменных элементов крови; фагоцитоз инородных частиц; обеспечение дозревания лимфоидных клеток и превращения моноцитов в макрофаги.
Венозные синусы - тонкостенные анастомози-рующие сосуды диаметром 12-50 мкм неправильной формы, образующие основную часть красной пульпы (см. рис. 4). Синусы выстланы эндотелиальными клетками (ЭК) необычной веретеновидной формы. Между ЭК имеются узкие (0,5-3 мкм) щели, через которые в просвет синусов из окружающих тяжей мигрируют форменные элементы крови.
Снаружи ЭК охвачены циркулярно идущими отростками ретикулярных клеток и ретикулярными волокнами, базальная мембрана имеется лишь в отдельных участках или вообще отсутствует (см. рис. 5).
Селезеночные (пульпарные) тяжи расположены
Экспериментальная медицина и клиническая диагностика
между синусами и состоят из петель ретикулярной ткани. Они содержат скопления эритроцитов, тромбоцитов, лейкоцитов, а также макрофагов и плазматических клеток. Клетки крови постоянно мигрируют из пульпарных тяжей в просвет синусов. Старые, патологически измененные или поврежденные форменные элементы крови (в первую очередь эритроциты), неспособные к миграции в синус, целиком фагоцитируются и перевариваются макрофагами, которые в тяжах образуются из моноцитов.
Кровообращение в селезенке обладает рядом особенностей (Weiss L., 1974). В ворота органа входит селезеночная артерия, ветви которой проникают в трабекулы (трабекулярные артерии) и далее - в пульпу (пульпарные артерии). В пульпе адвентиция такой артерии замещается оболочкой из лимфоидной ткани, и артерия получает название центральной. Центральная артерия по мере прохождения в БП отдает кол-латерали в виде капилляров, заканчивающихся в МЗ. Ветви центральных артерий повернуты под прямым углом (Eichner E.R., 1979). Кровь по центральной артерии протекает таким образом, что клетки крови движутся по центру сосуда, а плазма по периферии. Происходит разделение тока крови. Растворимые антигены с плазмой идут к БП, где они захватываются дендритными (антигенпрезентирующими) клетками. Вместе с тем, и мономерный IgG плазмы, который может ингибировать функцию клеток ретикулоэн-дотелиальной системы (РЭС), отделен от клеточных элементов. Такое строение способствует большей возможности связывания сенсибилизированных клеток с Fc-рецепторами на клетках РЭС в КП.
Для изучения количественного содержания клеточных субпопуляций в селезенке были использованы специфические клеточные маркеры. Было установлено, что CD3-позитивные клетки (общая популяция Т-клеток) были расположены в скоплениях ПАЛВ и рассеяны в КП. Причем в ПАЛВ преобладали CD4-положительные клетки, ближе к центральной артерии, окружая сосуд в виде ободка, и в меньшей степени они выявлялись в КП. Цитотоксические Т-лимфоциты (CD8+) отмечались рассеянными в КП.
В-лимфоидные элементы (CD20; CD79a-пози-тивные клетки) определялись в В-зависимых зонах БП - ЛФ и МЗ, а также небольшом количестве были диффузно в КП, причем CD79a-позитивных клеток в селезеночных тяжах выявлялось несколько больше за счет плазматических элементов (табл. 4).
Натуральные киллеры (CD57-позитивные клет-
клеточный состав лимфо]
ки) в небольшом количестве были рассеяны по всему срезу, преимущественно в КП.
Большой интерес представляло изучение звена мононуклеарных фагоцитов в клеточном составе ткани селезенки. Основная часть моноцитов и тканевых макрофагов (CD68+) была локализована в КП органа, вдоль синусов, и в МЗ (см. рис. 6). Данные представлены в таблице 5.
Популяция гранулоцитов, моноцитов-гистиоцитов, экспрессирующих МАС387, преобладала в МЗ, как в месте первоначального поступления антигенов, а также в небольших скоплениях в КП.
Количество и функциональная полноценность антигенпрезентирующих клеток обусловливает уровень и качество иммунного ответа на микробные, вирусные, опухолевые антигены. Известно, что роль дендритных клеток сводится к захвату и представлению антигенов Т- и В-лимфоцитам. Именно благодаря этим клеточным элементам происходит образование комплекса антиген-антитело и, как следствие, развитие иммунных реакций. Оценку содержания дендритных клеток в селезенке осуществляли при помощи CD35+ и S-100+. Локализация CD35-пози-тивных клеток определялась преимущественно в МЗ и в небольшом количестве они были рассеяны в КП. Клетки, дающие положительную реакцию с S-100, были выявлены в зонах реактивных центров ЛФ и в КП. Клетки, дающие положительную реакцию с S-100, были выявлены в зонах реактивных центров ЛФ и в КП.
Сложное строение различных отделов селезенки позволяет ей выполнять функции, которые во многом взаимосвязаны. Распознавание, транспорт, обработка антигенов фагоцитами и другими стро-мальными клетками очень важны для индукции Т- и В-клеточного иммунного ответа, а также секреции специфических иммуноглобулинов. И наоборот, фильтрационная функция селезенки значительно повышается под действием продуктов специфического иммунного ответа как цитокинов, так и иммуноглобулинов.
Различные фильтрационные прослойки селезенки, состоящие из ретикулярных клеток и ретикулярных волокон, а также других типов клеток стро-мального происхождения, включая макрофаги, ИДК и ФДК (Eichner E.R., 1979; Weiss L., 1974) позволяют селезенке распознавать, выбраковывать и удалять дефектные, старые и изношенные клетки.
Таблица 4
юй популяции в селезенке
Показатель CD3+ CD4+ CD8+ CD20+ CD79a+ CD57+
% клеток, (n = 20) 10,2 (8,6; 12,3) 7,1 (5,1;8,0) 0,3 (0,2;0,5) 8,7 (6,5; 14,8) 14,1 (10,2;18,3) 3,6 (2,5;5,3)
Таблица 5
клеточный состав популяции гранулоцитов, моноцитов и дендритных клеток в селезенке
Показатель МАС387+ CD68+ CD35+ S-100+
% клеток, (n = 20) 18,0 (13,7;21,9) 7,4 (6,4;10,5) 1,0 (0,7;1,3) 0,7 (0,4;0,8)
ЭК венозных синусов формируют специализированную ткань, с которой сталкиваются клетки крови и которую они должны успешно пересечь, продвигаясь к селезеночной вене. Этот физиологический барьер - плацдарм для межклеточных взаимодействий, на котором макрофаги взаимодействуют с задержанными клетками и «ищут» на поверхности и внутри них дефекты и частицы, чтобы подвергнуть их фагоцитозу (Kay M.M.B, 1975). Макрофаги не только поглощают бактерии, но и представляют их обработанные антигены непосредственно лимфоцитам в селезенке, стимулируя продукцию специфических антител. Собственно фагоцитоз макрофагов значительно уменьшает бактериальную нагрузку в кровотоке.
Таким образом, селезенка является своеобразным фильтром, предназначенным для очищения кровотока. Все ее структурные составляющие имеют свои функциональные обязанности, которые направлены на улавливание патологических частиц, их распознавание, уничтожение с помощью фагоцитоза и формирования иммунного ответа.
Список литературы
1. Mebius R.E., Kraal G. Structure and function of the spleen // Nature Reviews Immunology. 2005. Vol. 5. P. 606616.
2. Смирнова Т.С., Ягмуров О.Д. Строение и функции селезенки // Морфология. 1993. Т. 104, № 5-6. С. 142-156.
3. Жарикова Н.А. Периферические органы системы иммунитета (развитие, строение, функция). Мн.: Беларусь. 1979. 205 с.
4. Weiss, L. A scanning electron microscopic study of the spleen // Blood. 1974. Vol. 43. Р. 665-91.
5. Eichner E.R. Splenic function: normal, too much and too little // Am. J. Med. 1979. Vol. 66. Р. 311-320.
6. Kay MMB. Mechanism of removal of senescent cells by human macrophages in situ // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1975. Vol. 81. Р. 5753-5757.
Сведения об авторах
1. Зайцев Валерий Борисович - профессор кафедры гистологии, эмбриологии, ГБОУ ВПО Кировская ГМА Минздравсоцразвития, д.м.н. Адрес раб.: Россия. 610027, г. Киров. ул. К.Маркса, 112 КГМА, e-mail: zaitsev@kirovgma.
2. Федоровская Надежда Станиславовна - заведующая лабораторией патоморфологии крови ФГУ «Кировский НИИ гематологии и переливания крови Росмедтехно-логий», к.м.н.
3. Дьяконов Дмитрий Андреевич - научный сотрудник лаборатории патоморфологии крови ФГУ «Кировский НИИ гематологии и переливания крови Росмед-технологий», к.м.н.
4. Федоровский Андрей Михайлович - врач, заочный аспирант кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии, ГБОУ ВПО Кировская ГМА Минздравсоцразвития.
5. Коледаева Елена Владимировна - доцент кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии, ГБОУ ВПО Кировская ГМА Минздравсоцразвития.
6. Гамулинская Ирина Николаевна - старший преподаватель кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии, ГБОУ ВПО Кировская ГМА Минздравсоцраз-вития.
7. Дорох Любовь Владимировна - врач, заочный аспирант кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии, ГБОУ ВПО Кировская ГМА Минздравсоцразвития.
УДК 616.721.1: 616 833.3 Ю.В. Кислицын, К.А. Васютин, Н.П. Вожегова, М.Р. Стражников
изменение уровня белков теплового шока сыворотки крови у оперированных больных с дегенеративными заболеваниями позвоночника
Y.V. Kislitsyn, K.A. Vasyutin, N.P. Vozhegova, M.R. Strazhnikov
change in the level of heat shock protein of the blood serum among patients after surgeries with degenerative spine diseases
Кировская государственная медицинская академия
Кировская областная клиническая больница
С целью установления диагностической роли белков теплового шока при хирургическом лечении пациентов с радикулярными синдромами вследствие дегенеративных изменений поясничного отдела позвоночника было выполнено динамическое исследование HSP60 и HSP70 сыворотки крови у 59 больных. Установлено исходное повышение HSP60, которое нарастало в послеоперационном периоде. Полученные результаты можно использовать для объективизации болевого синдрома при корешковой компрессии, а также контроля эффективности лечения.
Ключевые слова: операции на позвоночнике, белки теплового шока.
To establish the diagnostic role of heat shock protein in surgical treatment of patients with radicular syndromes due to degenerative changes of the lumbar spine present research was done. Dynamic study of HSP60 and HSP70 blood serum among 59 patients is showed. It is set that the initial increase of HSP60, which grew in the postoperative period. Obtained results can be used to make objectification of pain syndrome in case of radicular compression, and also to monitor treatment effectiveness.
Key words: spine surgeries, heat shock proteins.
Актуальность проблемы
Развитие нейрохирургии часто оказывается перед необходимостью поиска биологического пути решения какой-либо проблемы. В этой связи интересным направлением является попытка использования шаперонов (белков теплового шока, HSP) в лечении различных заболеваний нервной системы. Полученные данные свидетельствуют о положительном влиянии экзогенно введенного белка HSP70 на снижение
