CC BY
38
Теоретична медицина
УДК 616.72-002.77:611.4:616.092:612.419:615.834-058.86(477.75) КАЛАДЗЕH.H., ЗАГОРУЛЬКО А.К., МЕМЕТОВА Э.Я.
Крымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского, г. Симферополь
МОРФОГЕНЕЗ ТКАНИ ТИМУСА У ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ С МОДЕЛИРОВАННЫМ АДЪЮВАНТНЫМ АРТРИТОМ
Резюме. В статье представлены морфологические изменения ткани тимуса при моделировании адъю-вантного артрита на 12 белых лабораторных чистопородных крысах линии Wistar. В условиях данного эксперимента выявлены дистрофические изменения клеточных элементов тимуса. Ключевые слова: адъювантный артрит, эксперимент, тимус, крысы.
Ювенильный ревматоидный артрит (ЮРА) — хроническое аутоиммунное системное заболевание соединительной ткани, развивающееся в возрасте до 16 лет, с поражением суставов и внутренних органов. В патогенезе данного заболевания лежит активация клеточного и гуморального звеньев иммунитета [1]. Уникальным комплексным органом нейроэндокринной и иммунной системы, способным продуцировать различные биологически активные вещества, играющие главную роль в иммунологических и многих других физиологических процессах, является тимус (вилочковая железа) [2].
В связи с этим в разрешении проблемы патогенеза, лечения и профилактики ЮРА, а также при поиске и разработке новых лекарственных средств (способов коррекции) большую роль должно сыграть создание адекватной модели на животных [3]. Широкое распространение в настоящее время получила экспериментальная модель артрита у крыс при внутрикожном или подкожном введении полного адъюванта Фрейнда [4]. Масляную эмульсию адъюванта иногда называют неполным адъювантом Фрейнда в отличие от полного адъюванта, который содержит убитые микобактерии, суспензированные в масле [5, 6]. Адъювантный артрит сопровождается типичной аутоиммунной реакцией, основным звеном которой является Т-клеточный иммунитет (О.В. Синяченко и др., 1991; L. Klareskog et al., 1995; S.J. Oliver, E. Brahn, 1996).
Наиболее распространенная разработанная модель ревматоидного полиартрита у крыс по клиническому течению, патологическим и гистологическим данным близка к ревматоидному артриту человека. Она надежна в отношении воспроизведения и позволяет изучать звенья патогенеза ревматоидного артрита, а также выявлять профилактическое и терапевтическое действие лекарственных средств.
Целью нашей работы явилось выявление и изучение изменений в ткани тимуса у экспериментальных животных с моделированным адъювантным артритом.
144
Материалы и методы
Исследование проведено на 12 белых лабораторных чистопородных крысах (самцы и самки) линии Wistar, 3-месячного возраста, со средней массой 80—120 г. Крысы содержались в одинаковых условиях вивария при 12-часовом дневном и 12-часовом ночном цикле в течение проведения всей экспериментальной части работы. Все эксперименты на животных проводились с соблюдением международных принципов Европейской конвенции о защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и других научных целей (Страсбург, 1985), а также в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» [7, 8]. Так как наша экспериментальная модель сопоставима с детским возрастом человека, то нами были взяты белые крысы породы Wistar в возрасте 14—18 дней (8—10 месяцев жизни человека), массой 16—20 г.
Способ моделирования выполняли следующим образом: под кожу задней лапки крыс (субплантарно) вводили полный адъювант Фрейнда в количестве 0,01 мл, который содержал 0,01 мг БЦЖ, 1—2 р/нед, после 2—3 нед. жизни. Моделировался аутоиммунный процесс путем сенсибилизации организма животного в течение 25 дней.
Животные, у которых предполагалось исследовать ткань вилочковой железы, были разделены на 2 группы, в каждой группе по 6 крыс (п = 6): 1-я группа — здоровые животные породы Wistar (КГ — контрольная группа); 2-ю группу составили животные этой же породы с моделью адъювантного артрита, не получавшие лечения.
У всех экспериментальных животных к 6-7-й неделе развивался полиартрит с преимущественной локализацией в коленных, тазобедренных и плечевых суставах, с менее выраженным поражением мелких сочленений. Клинически отмечалась болезненность суставов при пальпации, ограничение движения в них, особенно в задних конечностях; снижение мышечного тонуса и дряблость мышц; снижение аппетита и потеря массы.
Qm^kL
Через 10 дней после окончания эксперимента животных забивали под эфирным наркозом. Забор материала проводился во всех группах, в течение 15 минут отпрепарированную вилочковую железу фиксировали в растворе 2,5% буферного глютаральдегида, для электронной микроскопии. Полутонкие срезы органов (1 мкм) изготавливались на ультратоме УМПТ-7 (Украина). Ультратонкие срезы просматривали и фотографировали на электронных микроскопах ПЭМ-100 (Украина). Увеличение подбиралось адекватно целям исследования и колебалось в пределах 2000—10 000 крат.
Результаты и их обсуждение
Полученные при электронной микроскопии морфологические результаты свидетельствовали о том, что в ходе эксперимента удалось смоделировать хроническое системное воспаление, характерное для ревматоидного артрита, а также выявить изменения в ткани тимуса у экспериментальных животных.
В исследуемой контрольной группе здоровых экспериментальных животных ткань тимуса неизмененная, имеет физиологическое строение. Дольки тимуса состоят из коркового и мозгового вещества. В строении этих компонентов существуют весьма тонкие морфологические различия, не относящиеся к принципиальным. Поэтому при описании ультраструктуры клеток исследуемого органа мы сочли возможным не выделять отдельно клетки мозгового и коркового вещества, тем более что обнаруженные нами изменения в ходе эксперимента имели сходный, однонаправленный характер.
Основу дольки тимуса составила рыхлая, губкоподоб-ная сеть из звездчатых эпителиоцитов (тимоцитов), петли которой инфильтрированы лимфоцитами (рис. 1).
При этом эпителиоциты имели звездчатую форму и контактировали между собой десмосомальным путем за счет длинных цитоплазматических отростков. Ядра звездчатых клеток имели округлую или фестончатую форму, содержали умеренное количество хроматина, преимущественно представленного эуформой с частичной конденсацией вблизи ядерной мембраны в виде глыбок гетеро-хроматина. В цитоплазме содержится комплекс хорошо развитых органелл, среди которых выделялись митохондрии с параллельными плотно упакованными кристами
Рисунок 1. Электронная микрофотография (увеличение 2800). Звездчатые эпителиоциты (ти-роциты) (Эп) и лимфоциты (Лф) в дольке тимуса. Стрелками обозначены отростки эпителиоцитов
и матриксом средней электронной плотности, а также канальцы гранулярной и агранулярной цитоплазматиче-ской сети, комплекс Гольджи и т.д. Лимфоциты по своей ультраструктурной организации более всего напоминали малые лимфоциты и содержали округлой формы ядро с большим количеством электронно-оптически плотных скоплений хроматина и узкий ободок цитоплазмы (рис. 2).
В цитоплазме содержался обычный набор внутриклеточных органелл. Местами, преимущественно в под-капсулярной зоне коркового вещества, встречались немногочисленные лимфобласты с явлениями высокой митотической активности. Характерной особенностью мозгового вещества является наличие телец Гассаля, которые представляют собой концентрические скопления перерождающихся звездчатых эпителиоцитов. Кроме того, в мозговом слое присутствовали крупные эпителиальные клетки с округлым слабой или средней электронной плотности ядром и присутствием в цитоплазме гранул или вакуолей, заполненных аморфным веществом (рис. 3), по-видимому представляющим собой скопления кислых и нейтральных мукополисахаридов.
Помимо этих клеток в корковом и мозговом веществе встречались в небольшом количестве лейкоциты, тучные клетки, а также то или иное количество макрофагов, в цитоплазме которых обнаруживаются фагосо-мы с материалом различной электронно-оптической плотности (рис. 4).
Наконец, обязательным компонентом дольки вилоч-ковой железы являются сосуды, построенные по общему плану, то есть имеющие эндотелиальную выстилку, ба-зальную мембрану и внешнюю соединительнотканную оболочку (рис. 5).
В нормальном состоянии зародышевые центры, характерные для лимфатических узлов и селезенки как сходных лимфоидных органов, в вилочковой железе отсутствуют. Пролиферация лимфоцитов тимуса происходит вне связи с определенными реактивными центрами, что обусловливает достаточно частое присутствие митозов.
Изменения в клетках тимуса животных второй группы при моделированном адъювантном артрите не имеют характерной локализации и стереотипны как в корковом, так и в мозговом веществе.
Рисунок 2. Электронная микрофотография (увеличение 6400). Лимфоциты тимуса (Лф). Я — ядро; Эп — звездчатый эпителиоцит
Теоретична медицина
1(28) • 2011
Прежде всего обращает на себя внимание разрых-ленность соединительнотканного каркаса вилочковой железы, что может быть расценено как проявления экс-трацеллюлярного отека и сопровождается снижением плотности лимфоцитарного инфильтрата в петлях звездчатых эпителиоцитов (рис. 6).
В самих эпителиоцитах имеют место явления, свидетельствующие о гидропической дистрофии. Причем число клеток с такими изменениями по срав-
Рисунок 3. Электронная микрофотография (увеличение 4800). Крупный звездчатый эпителиоцит (Эп) с аморфным содержимым (стрелка) в вакуолях. Я — ядро; Лф — лимфоциты
Рисунок 5. Электронная микрофотография (увеличение 3200). Сосуд в дольке тимуса. Эн — эндотелий. Бм — базальная мембрана; Ст — соединительнотканная оболочка; Лф — лимфоциты; Эп — эпителиоциты
Рисунок 7. Электронная микрофотография (увеличение 3200). Явления цитопикноза (стрелки). Лф — лимфоциты
146 - С.
нению со здоровыми животными значительно возрастает (рис. 7).
Вместе с тем во многих эпителиоцитах отмечается разрыхление цитозоля с уменьшением оптической плотности цитоплазмы, снижение плотности матрикса митохондрий с просветлением органелл и нарушением упорядоченного расположения в них крист, расширение профилей канальцев цитоплазматической сети, а также снижение уровня содержания хроматина в ядрах.
Рисунок 4. Электронная микрофотография (увеличение 3600). В цитоплазме макрофага (Мф) содержатся фагосомы (стрелки) высокой электронной плотности. Я — ядро клеток; Лф — лимфоциты; Эп — эпителиоциты
Рисунок 6. Электронная микрофотография (увеличение 4800). Разрыхленность соединительнотканного каркаса вилочковой железы (Ст) со снижением плотности лимфоцитарного (Лф) инфильтрата
Рисунок 8. Электронная микрофотография (увеличение 4800). Ультраструктурные изменения обратимой гидропической дистрофии в звездчатых эпителиоцитах (Эп) и лимфоцитах (Лф) вилочковой железы
Рисунок 9. Электронная микрофотография (увеличение 9000). Снижение содержания хроматина в ядрах (Я) лимфоцитов (Лф) с просветлением центральной части и конденсацией глыбок гете-рохроматина (стрелки) вблизи ядерной мембраны
Описанные ультраструктурные изменения расценивались нами как проявления гидропической дистрофии, имеющей, однако, обратимый характер. Аналогичные изменения наблюдались и в лимфоцитах вилочковой железы (рис. 8).
Так, в частности, в ядрах клеток отмечалось резкое снижение содержания хроматина, что приводило к просветлению центральной части ядер и конденсации небольших количеств гетерохроматина вблизи ядерной мембраны (рис. 9).
Изменения отечного характера, описанные в отношении внутриклеточных органелл звездчатых эпителиоцитов, имели место и в лимфоцитах (рис. 10).
Выводы
1. Для воспроизведения ревматоидного артрита в эксперименте оптимальной моделью являются лабораторные чистопородные крысы линии Wistar.
2. Полученные при электронно-микроскопическом исследовании результаты свидетельствуют о развитии в клеточных элементах вилочковой железы при воспроизведенном адъювантном артрите обратимых изменений по типу гидропической дистрофии.
3 На основании полученных результатов можно полагать, что данные изменения при указанной па-
Каладзе H.H., Загорулько А.К., Меметова Е.Я. Кримський державний медичний унверситет ¡м. C.I. Георпевського, м. Омферополь
МОРФОГЕНЕЗ ТКАНИНИ ТИМУСА
В ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНИХ ТВАРИН З МОДЕЛЬОВАНИМ АД'ЮВАНТНИМ АРТРИТОМ
Резюме. У статп представлеш морфолопчш змши тканини тимуса при моделюванш ад'ювантного артриту на 12 бших лабораторних чистопорщних щурах лши Wistar. В умовах даного експерименту виявлеш дистрофiчнi змши клггинних елеменпв тимуса.
Kro40Bi слова: ад'ювантний артрит, експеримент, тимус, щури.
Рисунок 10. Электронная микрофотография (увеличение 4800). Появление гидропической дистрофии в лимфоцитах (Лф) тимуса при адъ-ювантном артрите. Я — ядро; М — митохондрии;
Р — рибосомы
тологии оказывают негативное влияние на иммунный статус организма, что требует соответствующей медикаментозной коррекции.
Список литературы
1. Детская кардиоревматология / Приходько В.С., Гон-чарь М.А., Лысиков Я.Е., Рига Е.А., Хаин М.А. — К. : Здоров 'я, 2005. — С. 390-409.
2. Анисимова В.П. Роль морфофункциональных перестроек тимуса в обменно-эндокринных нарушениях организма // Рос. вестник перинатологии и педиатрии. — 1994. — Т. 39, № 1. — С. 35.
3. Ундрицов М.Н., Розен В.Б., Чернин Л.С. // Вопросы ревматологии. — 1964. — № 1. — С. 7.
4. Кейтель В., Лопатенок А. Вопросы ревматологии. — 1970. — № 3. — С. 24.
5. Руководство по иммунофармакологии: Пер. с англ. / Под ред. М.М. Дейла, Дж.К. Формена. — М.: Медици-на,1998. — С. 83-86, 233, 288.
6. Allison A.S., Byars N.E. An adjuvant formulation that selectively elicits the formation of antibodies of protective isotypes and of cell-mediated immunity // J. Immunol. Methods. — 1986. — 95. — 157-168.
7. Науково-практичт рекомендаци з утримання лабораторних тварин та роботи з ними / Ю.М. Кожемякш, О.С. Хромов, М.А. Филоненко, Г.А. Сайфетдшова. — Кшв: Авщенна, 2002. — 156 с.
8. Западнюк В.И., Западнюк И.П., Захария Е.А. Лабораторные животные. — К. : Высшая школа,1985. — 385 с.
Получено 16.09.10 □
Kaladze N.N., Zagorulko A.K., Memetova E.Ya. Crimean State Medical University named after S.I. Georgiyevsky, Simferopol, Ukraine
MORPHOGENESIS OF THYMUS TISSUE IN EXPERIMENTAL ANIMALS WITH SIMULATED ADJUVANT-INDUCED ARTHRITIS
Summary. In the article there are represented the morphological changes of thymus tissue at the simulation of adjuvant-induced arthritis on 12 white laboratory true-breeding rats ofWistar line. In the conditions of this experiment there were detected dystrophic changes of cellular elements of thymus.
Key words: adjuvant-induced arthritis, experiment, thymus, rats.
