Научная статья на тему 'Морфологические особенности толстой кишки крыс при стресс-индуцированном дисбиозе'

Морфологические особенности толстой кишки крыс при стресс-индуцированном дисбиозе Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
215
40
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ХРОНИЧЕСКИЙ ИММОБИЛИЗАЦИОННЫЙ СТРЕСС / СТРЕСС-ИНДУЦИРОВАННЫЙ ДИСБИОЗ / СТЕНКА ТОЛСТОЙ КИШКИ / CHRONIC IMMOBILIZATION STRESS / STRESS-INDUCED DYSBIOSIS / COLON WALL / LARGE INTESTINE

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Мухина Александра Юрьевна, Бобынцев Игорь Иванович, Медведева Ольга Анатольевна, Мишина Екатерина Сергеевна, Свищева Мария Владимировна

Целью исследования явилось изучение морфологических особенностей толстой кишки крыс при стресс-индуцированном дисбиозе. Материалы и методы. Работа выполнена на 26 крысах-самцах Вистар, которые были разделены на две группы: первая группа являлась интактной (контроль), животные второй группы находились в условиях хронического иммобилизационного стресса в виде ограничения движения путем помещения в индивидуальные пластиковые боксы ежедневно на 2 часа в течение 14 дней. По истечении указанного срока животных выводили из эксперимента путем обескровливания под эфирным наркозом с последующим забором участка толстой кишки, который исследовали гистологически и морфометрически. Результаты. В условиях стресса развивались изменения острого воспалительного характера, отмечались явления реорганизации поверхностной архитектоники. Сокращалось количество бокаловидных клеток, клеточный состав представлен преимущественно лимфоцитами, плазмоцитами и макрофагами, единичными нейтрофилами. Зарегистрировано резкое увеличение числа тучных клеток по сравнению с контролем, причем большая часть из них находится в дегранулированной форме (4 тип). Полученные данные позволяют констатировать перестройку гистологических структур толстой кишки экспериментальных животных под влиянием хронического иммобилизационного стресса и согласуются с современными представлениями о провоспалительном действии стресса на кишечник. Заключение. В условиях хронического иммобилизационного стресса в толстой кишке крыс формирование дисбиоза происходит на фоне развития в ее стенке морфологических изменений воспалительного и деструктивного характера.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Мухина Александра Юрьевна, Бобынцев Игорь Иванович, Медведева Ольга Анатольевна, Мишина Екатерина Сергеевна, Свищева Мария Владимировна

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Morphological features of the rats’ large intestine with stress-induced dysbiosis

Objective. The aim was to study the morphological features of the rats’ colon with stress-induced dysbiosis. Materials and methods. The work was performed on 26 Wistar male rats, which were divided into two groups: the first group was intact (control) one; the animals of the second group were under conditions of chronic restraint stress in the form of movement restriction by confining in individual plastic boxes for 2 hours daily for 14 days. After this period, the animals were taken out of the experiment, followed by sampling the colon, which was examined histologically and morphometrically. Results. Under stress, changes of an acute inflammatory nature developed, phenomena of surface architectonics reorganization were noted. The number of goblet cells was reduced; the cell composition was predominantly represented by lymphocytes, plasmocytes and macrophages, single neutrophils. A sharp increase in the number of mast cells was recorded as compared to the control, most of them being in degranulated form (type 4). The data obtained allow us to note the restructuring of the histological structures of the colon of experimental animals under the influence of chronic restraint stress and are consistent with modern ideas about the pro-inflammatory effect of stress on intestines. Conclusion. Under conditions of chronic restraint stress in the rats’ colon, the formation of dysbiosis occurs against the background of the morphological changes of inflammatory and destructive nature in its wall.

Текст научной работы на тему «Морфологические особенности толстой кишки крыс при стресс-индуцированном дисбиозе»

УДК 611.345:616.345-008.87-092.9 DOI: 10.21626^^^2019-2/09

МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ТОЛСТОЙ КИШКИ КРЫС ПРИ СТРЕСС-ИНДУЦИРОВАННОМ ДИСБИОЗЕ

© Мухина А.Ю., Бобынцев И.И., Медведева О.А., Мишина Е.С., Свищева М.В.

Курский государственный медицинский университет (КГМУ)

Россия, 305041, Курская область, г. Курск, ул. К. Маркса, д. 3

Целью исследования явилось изучение морфологических особенностей толстой кишки крыс при стресс-индуцированном дисбиозе.

Материалы и методы. Работа выполнена на 26 крысах-самцах Вистар, которые были разделены на две группы: первая группа являлась интактной (контроль), животные второй группы находились в условиях хронического иммобилизационного стресса в виде ограничения движения путем помещения в индивидуальные пластиковые боксы ежедневно на 2 часа в течение 14 дней. По истечении указанного срока животных выводили из эксперимента путем обескровливания под эфирным наркозом с последующим забором участка толстой кишки, который исследовали гистологически и морфометрически.

Результаты. В условиях стресса развивались изменения острого воспалительного характера, отмечались явления реорганизации поверхностной архитектоники. Сокращалось количество бокаловидных клеток, клеточный состав представлен преимущественно лимфоцитами, плазмоцитами и макрофагами, единичными нейтрофилами. Зарегистрировано резкое увеличение числа тучных клеток по сравнению с контролем, причем большая часть из них находится в дегранулированной форме (4 тип). Полученные данные позволяют констатировать перестройку гистологических структур толстой кишки экспериментальных животных под влиянием хронического иммоби-лизационного стресса и согласуются с современными представлениями о провоспалительном действии стресса на кишечник.

Заключение. В условиях хронического иммобилизационного стресса в толстой кишке крыс формирование дисбиоза происходит на фоне развития в ее стенке морфологических изменений воспалительного и деструктивного характера.

Ключевые слова: хронический иммобилизационный стресс, стресс-индуцированный дисбиоз, стенка толстой кишки.

Мухина Александра Юрьевна - ассистент кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии, КГМУ, г. Курск. ORCID iD: 0000-0002-1254-9784. E-mail: [email protected]

Бобынцев Игорь Иванович - д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой патофизиологии, КГМУ, г. Курск. ORCID iD: 00000001-7745-2599. E-mail: [email protected] (автор, ответственный за переписку)

Медведева Ольга Анатольевна - д-р биол. наук, доцент, профессор кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии, КГМУ, г. Курск. ORCID iD: 0000-0002-2889-155X. E-mail: [email protected]

Мишина Екатерина Сергеевна - канд. мед. наук, ассистент кафедры гистологии, эмбриологии, цитологии, КГМУ, г. Курск. ORCID iD: 0000-0003-3835-0594. E-mail: [email protected]

Свищева Мария Владимировна - очный аспирант кафедры микробиологии, вирусологии, иммунологии, КГМУ, г. Курск. ORCID iD: 0000-0001-9825-1139. E-mail: [email protected]_

Изучение функциональных взаимосвязей между пищеварительным трактом и центральной нервной системой является актуальной проблемой современной медицины. Согласно сформировавшимся к настоящему времени представлениям, ось микробиота-кишечник-мозг представляет сложную сеть коммуникаций между самим кишечником, кишечной микро-биотой и мозгом и охватывает функции иммунной, эндокринной, нервной систем и неспецифического природного иммунитета [1, 14, 17, 18].

В условиях современного образа жизни хронический стресс оказывает разностороннее влияние на состояние здоровья человека. При этом непродолжительное стрессорное воздействие чаще позволяет макроорганизму адаптироваться посредством физиологических и поведенческих реакций, тогда как воздействия чрезмер-

ной силы или продолжительности могут оказывать негативное влияние на физическое и психическое здоровье человека, в том числе на функции желудочно-кишечного тракта, например, модулируя качественный и количественный состав кишечной микробиоты [3, 6, 21].

В полученных нами ранее результатах было показано, что в условиях хронического иммоби-лизационного стресса происходит снижение удельного содержания облигатных представителей мукозной микробиоты толстой кишки крыс на фоне повышенного содержания факультативных микроорганизмов. Также было установлено, что стресс не влияет на частоту встречаемости облигатных лактобацилл, бифи-добактерий и кишечной палочки, тем не менее структура популяции изменяется за счет увеличения частоты встречаемости и относительного среднего или появления в структуре изучаемого

микробиоценоза факультативных условно-патогенных микроорганизмов [4].

Согласно литературным данным, одной из ключевых причин изменения колонизационной резистентности нормомикробиоты, ведущей к формированию дисбиоза, является нарушение функциональной и анатомической целостности кишечного барьера, в том числе под влиянием стрессорного воздействия [7, 12, 13]. В связи с вышеизложенным представляется необходимым изучение морфологических особенностей толстой кишки крыс при стресс-индуцированном дисбиозе, что и послужило целью данной работы.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Работа выполнена на 26 крысах-самцах Ви-стар массой 240-280 г, которые были получены из питомника лабораторных животных филиала Института биоорганической химии РАН (г. Пу-щино). Животные содержались в стандартных условиях вивария Курского государственного медицинского университета в пластиковых клетках при температуре воздуха 22±2°С, световом режиме 12 часов - свет, 12 часов - темнота, со свободным доступом к воде и гранулированному корму [5].

Экспериментальные животные были разделены на две группы по 13 особей в каждой. Крысы в первой группе являлись интактными (контроль), во второй группе находились в условиях хронического иммобилизационного стресса (ХИС) в виде ограничения движения путем помещения в индивидуальные пластиковые боксы ежедневно на 2 часа в течение 14 дней [10, 15, 20]. По истечении указанного срока животных выводили из эксперимента путем обескровливания под эфирным наркозом с последующим забором участка толстой кишки. Забор крови осуществлялся из правого желудочка сердца с использованием закрытых систем для взятия крови S-Monovette® с активатором свертывания для получения сыворотки (SARSTEDT, Германия). В дальнейшем пробирки со свернувшейся кровью центрифугировали в течение 10 минут со скоростью 1500 об/мин, полученную сыворотку разливали в промаркированные пластиковые микропробирки емкостью 0,5 мл и замораживали при -20°С для определения содержания кортикостерона в сыворотке крови.

Полученный биологический материал промывали 5% раствором нейтрального формалина и фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина. После фиксации иссекали меньшие кусочки тканей толстой кишки и после промывки, обезвоживания и пропитывания пара-

фином по стандартной методике микротомиро-вали. Срезы толщиной 5-7 мкм окрашивали гематоксилином и эозином.

Микроскопирование и микрофотосъемку проводили с помощью оптической системы, состоящей из микроскопа Leica CME и окуляр-камеры DCM - 510, на увеличениях х40, х100, х200 и х400 крат с документированием снимков в программе FUTURE WINJOE .

На микрофотографиях оценивали архитектонику толстой кишки, глубину крипт, количество бокаловидных клеток, наличие и выраженность воспалительных и некротических изменений.

Морфометрическое исследование заключалось в подсчете клеточного состава воспалительного инфильтрата. По кариологическим признакам дифференцировали следующие клетки: нейтрофилы, лимфоциты, макрофаги, плазмоциты. Процентное соотношение указанных представителей клеточной популяции рассчитывали после подсчета 100 клеток в нескольких непересекающихся полях зрения (не менее 10).

Изучение функциональной активности тучных клеток определяли путем подсчета разных типов тучных клеток согласно классификации Линдера Д.П. и соавт. (1980), где

1 - число недегранулирующих клеток (Т1);

2 - слабодегранулирующие тучные клетки (Т2);

3 - клетки с умеренной степенью деграну-ляции (Т3);

4 - клетки с сильной степенью дегрануля-ции (Т4).

Полученные цифровые данные обрабатывали с помощью пакета прикладных программ Microsoft Office Excel 2010 и программной среды вычислений R. Характер распределения признаков в статистической выборке определяли с использованием критерия Шапиро-Уилка. Значимость полученных результатов оценивали с помощью непарного параметрического t-критерия Стьюдента. Результаты считали достоверными при p<0,05 [2].

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Как видно из таблицы 1, по окончании эксперимента уровень кортикостерона в сыворотке крови стрессированных животных был на 39% (p<0,01) выше, чем у интактных крыс. Данный факт и продолжительность стрессорного воздействия могут свидетельствовать о развитии в использованной модели стресса в стадии резистентности. При морфологическом исследовании биопсийного материала интактных

Таблица 1

Table 1

Морфометрические показатели толстой кишки крыс в условиях ХИС Morphometric parameters of the rats' colon under restraint stress

Показатель Parameter Интактные животные (контроль) Intact animals (control) ХИС Chronic restraint stress

Глубина крипт Crypt depth 173.51±0.41 156.12±0.37*

Бокаловидные клетки Goblet cells 66.55±0.51 61.27±0.54*

Тучные клетки тип 1 Mast cells type 1 5.15±0.35 12.92±0.54*

Тучные клетки тип 2 Mast cells type 2 5.85±0.74 12.23±0.63*

Тучные клетки тип 3 Mast cells type 3 5.46±0.61 17.38±0.59*

Тучные клетки тип 4 Mast cells type 4 2.62±0.50 21.38±0.66*

Нейтрофилы Neutrophils 1.24±0.39 2.15±0.34

Лимфоциты Lymphocytes 19.85±0.67 33.92±0.69*

Макрофаги Macrophages 3.54±0.56 13.77±0.68*

Плазмоциты Plasma cells 10.85±0.49 14.54±0.68*

Примечание: * - р<0,05 по сравнению с контрольной группой Note: * - p<0.05 as compared to the control group

животных установлено, что толстая кишка имеет нормальное 4-слойное строение (рисунок 1). Слизистая оболочка покрыта однослойным призматическим эпителием. Столбчатые эпите-лиоциты высокие, большое количество бокаловидных и недифференцированных клеток в поле зрения. Собственная пластинка слизистой оболочки представлена тонкими соединительнотканными прослойками между криптами. Крипты глубокие, имеют слегка расширенную апикальную часть, что является вариантом нормы. Бокаловидные клетки со слабооксифильной цитоплазмой в большом количестве на стандартную площадь (таблица 1). Среди тучнокле-точной популяции преобладают клетки 2 и 3 типов. В поле зрения встречаются немногочисленные лимфоциты и макрофаги. Мышечная пластинка слизистой имеет 2-слойное строение: наружный слой продольный, мышечные клетки расположены более рыхло, чем во внутреннем - циркулярном. В подслизистом слое клеточный состав представлен в основном клетками рыхлой волокнистой соединительной ткани, единичными жировыми и тучными клетками. Мышечная оболочка имеет обычное морфологическое строение. Наружный слой представлен продольными волокнами, собранными в

виде трех лент, между которыми обнаруживается небольшое количество пучков гладких мио-цитов, и внутренний слой представлен цирку-лярно направленными волокнами. Между ними располагается рыхлая волокнистая соединительная ткань с кровеносными и единичными лимфатическими сосудами и нервным мышеч-но-кишечным сплетением. В серозной оболочке изменений не наблюдалось.

В условиях ХИС происходило развитие изменений, характерных для стадий острого воспаления, что проявлялось в виде отека всех слоев кишки с явлением полилокальной кругло-клеточной инфильтрации, деструкции покровного эпителия слизистой, расширения крипт по фовеолярному типу. В отдельных образцах присутствует поверхностное изъязвление и выраженная полиморфноклеточная инфильтрация подслизистой оболочки (рисунок 2).

Отмечаются явления реорганизации поверхностной архитектоники. Крипты расширены, их глубина уменьшена на 10% по сравнению с контролем. Выявлено утолщение собственной пластинки слизистой.

В опытной группе число бокаловидных клеток на 8% меньше на единицу площади по сравнению с контролем. При этом клеточный

Рис. 1 - Микрофотография стенки толстой кишки в группе «интактные животные». Окр. гематоксилином и эозином. Ув.: х40.

Fig. 1 - Micrograph of the colon wall in the group "intact animals". H+E. Mx40.

Рис. 2 - Микрофотография стенки толстой кишки в группе «ХИС». Некроз и десквамация в просвете клеток поверхностного эпителия, отек и лейкоцитарная инфильтрация собственной пластинки. Окр. гематоксилином и эозином. Ув.: х400.

Fig. 2 - Micrograph of the colon wall in the "Restraint stress" group. Necrosis and desquamation in the lumen of surface epithelial cells, edema and leukocyte infiltration of the lamina propria. H+E.M x400.

состав представлен преимущественно лимфоцитами, плазмоцитами и макрофагами, количество которых возросло на 71%, 34% и 289% соответственно по сравнению с интактными животными, зарегистрированы единичные нейтрофи-лы (рисунок 3).

В образцах, полученных от стрессированных животных, отмечается резкое увеличение числа тучных клеток по сравнению с контролем, причем большая часть из них представлена клетками в дегранулированной форме (4 типа), на долю которых приходится 39% от общего числа тучных клеток. В подслизистой оболочке тучные клетки располагаются группами, преимущественно вокруг элементов микроциркулятор-ного сосудистого русла.

Полученные данные позволяют констатировать перестройку гистологических структур толстой кишки экспериментальных животных

под влиянием ХИС и согласуются с современными представлениями о провоспалительном действии стресса на кишечник [8].

Выявленные морфологические изменения воспалительного характера можно объяснить типичной стрессорной реакцией в виде капил-ляростаза, выхода полиморфноядерных лейкоцитов из костного мозга, нарушением базаль-ной мембраны и клеточной проницаемости. В основе данных изменений могут находиться следующие механизмы. Известно, что хронический стресс способен нивелировать противовоспалительное действие вагуса [9]. Кроме того, кортикотропин-рилизинг фактор и кортикосте-роиды надпочечников играют важную роль в снижении экспрессии зонулина и разрушении плотных межклеточных контактов [19]. Необходимо также отметить, что изменение проницаемости кишечного барьера индуцирует

Рис. 3 - Микрофотография стенки толстой кишки в группе «ХИС». Круглоклеточная инфильтрация слизистого и подслизистого слоя толстой кишки. Окр. гематоксилином и эозином. Ув.: х400.

Fig. 3 - Micrograph of the colon wall in the "Restraint stress" group. Round-cell infiltration of the colon mucous and submucous layer. H+E. Mx400.

токсическое действие продуктов жизнедеятельности и гибели представителей микробиоценоза [16]. При анализе полученных данных следует учитывать, что выявленные на 14 день морфологические изменения соответствуют переходу воспаления в экссудативную фазу.

Установленные в ходе эксперимента типичные количественные изменения и варьирование функциональной активности тучных клеток согласуются с их ролью в регуляции локальной гемодинамики, секреторной активности и про-воспалительным эффектом гистамина [13].

Атрофические явления в виде изменения глубины крипт и количества бокаловидных клеток, предположительно, явились результатом деструктивных изменений, что может быть связано с нарушением моторики и ишемией слизистой оболочки в условиях нарушения микроциркуляции в условиях стресса [8, 11, 16, 21].

Таким образом, в условиях хронического иммобилизационного стресса в толстой кишке крыс формирование дисбиоза происходит на фоне развития в ее стенке морфологических изменений воспалительного и деструктивного характера.

КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ

Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

ИСТОЧНИКИ ФИНАНСИРОВАНИЯ

Авторы заявляют об отсутствии финансирова-

СООТВЕТСТВИЕ ПРИНЦИПАМ ЭТИКИ Все исследования проводились с соблюдением принципов Хельсинкской декларации о гуманном

отношении к животным, директивы Европейского парламента и Совета Европейского Союза 2010/63/ЕС от 22 сентября 2010 г. о защите животных, использующихся для научных целей, «Руководства по проведению доклинических исследований лекарственных средств» (Москва, 2012) и в соответствии с решением регионального этического комитета (протокол № 4 от 30.11.2017 г.).

ЛИЧНЫЙ ВКЛАД АВТОРОВ

Мухина А.Ю. - разработка концепции и дизайна исследования, выполнение эксперимента, анализ и интерпретация данных, подготовка рукописи статьи. Бобынцев И.И. - научный руководитель исследования, окончательное утверждение для публикации рукописи. Медведева О.А. - научный руководитель исследования. Мишина Е.С. - выполнение эксперимента, проведение морфометрии. Свищева М.В. -разработка концепции и дизайна исследования, выполнение эксперимента.

ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES

1. Аверина О.В., Даниленко В.Н. Микробиота кишечника человека: роль в становлении и функционировании нервной системы. Микробиология. 2017; 86(1):5-24. DOI: 10.7868/S0026365617010050 [Averina O.V., Danilenko V.N. Human intestinal mi-crobiota: Role in development and functioning of the nervous system. Microbiology (Mikrobiologiya). 2017;86(1):1-18. DOI: 10.1134/S0026261717010040].

2. Гланц С. Медико-биологическая статистика: перевод с английского. Москва: Практика, 1998. 459 с. [Glanz S. Medical and biological statistics: translation from English. Moscow: Praktika, 1998. 459 p. (in Russ.)].

3. Михайлова А.П., Ченченко Д.В., Штрахова А.В. Микробиотический фактор, здоровье и стресс-индуцированные психические расстройства. Вестник Южно-уральского государственного университета. Серия: Психология. 2018; 11(1):75-87

[Mikhaylova A.P., Chenchenko D.V., Shtrakhova A.V. Microbiotic factor, health and stress-induced mental disorder. Vestnik Yuzhno-ural'skogo gosudarstvennogo universiteta. Seriya: Psikhologiya. 2018; 11(1):75-87 (in Russ.)] DOI: 10.14529/psy180107.

4. Мухина А.Ю., Медведева О.А., Свищева М.В., Шевченко А.В., Ефремова Н.Н., Бобынцев И.И., Калуцкий П.В. Оценка состояния микробиоценоза толстой кишки экспериментальных животных в условиях иммобилизационного стресса. Астраханский медицинский журнал. 2019; 14(1):54-60 [Mukhina A.Yu., Medvedeva O.A., Svishcheva M.V., Shevchenko A.V., Efremova N.N., Bobyntsev I.I., Ka-lutskiy P.V. State of experimental animals' colon mi-crobiocenosis under restraint stress. Astrakhanskiy meditsinskiy zhurnal. 2019; 14(1):54-60 (in Russ.)] DOI: 10.17021/2019.14.1.54.60.

5. Руководство по проведению доклинических исследований лекарственных средств. Часть I. Под ред. А.Н. Миронова. Москва: Гриф и К, 2012. 944 с. [Guidelines for preclinical studies of drugs. Part I. A.N. Moronov, editor. Moscow: Grif i K, 2012. 944 p. (in Russ.)].

6. Рябиченко Е.В., Бондаренко В.М. Кишечно-мозговые взаимоотношения в норме и патологии (обзор литературы). Верхневолжский медицинский журнал. 2013; 11(1):34-39 [Ryabichenko E.V., Bondarenko V.M. Gut-brain interrelationships in health and disease. Verkhnevolzhskiy meditsinskiy zhurnal. 2013; 11(1):34-39 (in Russ.)].

7. Albenberg L.G, Wu. G.D. Diet and the intestinal mi-crobiome: associations, functions, and implications for health and disease. Gastroenterology. 2014; 146(6):1564-1572. DOI: 10.1053/j.gastro.2014.01.058

8. Belkaid Y., Hand T. W. Role of the microbiota in immunity and inflammation. Cell. 2014; 157(1):121-141. DOI: 10.1016/j.cell.2014.03.011.

9. Bonaz B., Sinniger V., Pellissier S. Anti-inflammatory properties of the vagus nerve: potential therapeutic implications of vagus nerve stimulation. J Physiol. 2016; 594(20):5781-5790. DOI: 10.1113/JP271539.

10. Chen H., Fu Y., Sharp B.M. Chronic nicotine self-administration augments hypothalamic-pituitary-adrenal responses to mild acute stress. Neuropsychopharmacology. 2008; 33(4):721-730. DOI: 10.1038/sj.npp.1301466.

11. Circu M.L., Aw T.Y. Intestinal redox biology and oxidative stress. Semin Cell Dev Biol. 2012; 23(7):729-737. DOI: 10.1016/j.semcdb.2012.03.014.

12. Galley J.D., Nelson M.C., Yu Z., Dowd S.E., Walter J., Kumar P.S., Lyte M., Bailey M.T. Exposure to a social stressor disrupts the community structure of the co-lonic mucosa-associated microbiota. BMC Microbiol. 2014; 14:189. DOI: 10.1186/1471-2180-14-189.

13. Gareau M. G., Silva M. A., Perdue M. H. Pathophysio-logical mechanisms of stress-induced intestinal damage. Curr Mol Med. 2008; 8(4):274-281.

14. Hansen M.B. The enteric nervous system I: organisation and classification. Pharmacol Toxicol. 2003; 92(3):105-113. DOI: 10.1034/j.1600-0773.2003.t01-1-920301.x.

15. Kim M.H., Leem Y.H. Chronic exercise improves repeated restraint stress-induced anxiety and depression through 5HT1A receptor and cAMP signaling in hippocampus. J Exerc Nutrition Biochem. 2014; 18(1):97-104. DOI: 10.5717/jenb.2014.18.1.97.

16. Moussaoui N., Jacobs J.P., Larauche M., Biraud M., Million M., Mayer E., Taché Y. Chronic early-life stress in rat pups alters basal corticosterone, intestinal permeability, and fecal microbiota at weaning: influence of sex. J Neurogastroenterol Motil. 2017; 23(1):135-143. DOI: 10.5056/jnm16105.

17. Rao M., Gershon M.D. Neurogastroenterology: The dynamic cycle of life in the enteric nervous system. Nat Rev Gastroenterol Hepatol. 2017 Aug; 14(8):453-454. DOI: 10.1038/nrgastro.2017.85.

18. Stilling R.M., Dinan T.G., Cryan J.F. Microbial genes, brain & behaviour - epigenetic regulation of the gut-brain axis. Genes Brain Behav. 2014; 13(1):69-86. DOI: 10.1111/gbb.12109.

19. Taché Y., Larauche M., Yuan P. Q., Million M. Brain and gut CRF signaling: biological actions and role in the gastrointestinal tract. Curr Mol Pharmacol. 2018; 11(1):51-71. DOI: 10.2174/1874467210666170224095741.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

20. Wang S.W. Effects of restraint stress and serotonin on macronutrient selection: a rat model of stress-induced anorexia. Eat Weight Disord. 2002; 7(1):23-31.

21. Zheng J., Dobner A., Babygirija R., Ludwig K., Takahashi T. Effects of repeated restraint stress on gastric motility in rats. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2009; 296(5):R1358-1365. DOI: 10.1152/ajpregu.90928.2008.

Поступила в редакцию 15.02.2019 Подписана в печать 20.06.2019

Для цитирования: Мухина А.Ю., Бобынцев И.И., Медведева О.А., Мишина Е.С., Свищева М.В. Морфологические особенности толстой кишки крыс при стресс-индуцированном дисбиозе. Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2019;(2):80-86. DOI: 10.21626/vestnik/2019-2/09.

MORPHOLOGICAL FEATURES OF THE RATS' LARG E INTESTINE WITH STRESS-INDUCED DYSBIOSIS

© Mukhina A.Yu., Bobyntsev I.I., Medvedeva O.A., Mishina E.S., Svishcheva M.V.

Kursk State Medical University (KSMU)

3, K. Marx St., Kursk, Kursk region, 305041, Russian Federation

Objective. The aim was to study the morphological features of the rats' colon with stress-induced dysbiosis. Materials and methods. The work was performed on 26 Wistar male rats, which were divided into two groups: the first group was intact (control) one; the animals of the second group were under conditions of chronic restraint stress in the form of movement restriction by confining in individual plastic boxes for 2 hours daily for 14 days. After this period, the animals were taken out of the experiment, followed by sampling the colon, which was examined histologically and mor-phometrically.

Results. Under stress, changes of an acute inflammatory nature developed, phenomena of surface architectonics reorganization were noted. The number of goblet cells was reduced; the cell composition was predominantly represented by lymphocytes, plasmocytes and macrophages, single neutrophils. A sharp increase in the number of mast cells was recorded as compared to the control, most of them being in degranulated form (type 4). The data obtained allow us to note the restructuring of the histological structures of the colon of experimental animals under the influence of chronic restraint stress and are consistent with modern ideas about the pro-inflammatory effect of stress on intestines.

Conclusion. Under conditions of chronic restraint stress in the rats' colon, the formation of dysbiosis occurs against the background of the morphological changes of inflammatory and destructive nature in its wall. Key words: chronic immobilization stress, stress-induced dysbiosis, colon wall, large intestine.

Mukhina Aleksandra Yu. - Assistant of Department of Microbiology, Virology, Immunology, KSMU, Kursk, Russian Federation. ORCID iD: 0000-0002-1254-9784. E-mail: [email protected]

Bobyntsev Igor' I. - DM, Professor, Head of Department of Pathophysiology, KSMU, Kursk, Russian Federation. ORCID iD: 00000001-7745-2599. E-mail: [email protected] (correspondence author)

Medvedeva Ol'ga A. - Doctor of Biology, Associate Professor, Professor of Department of Microbiology, Virology, Immunology, KSMU, Kursk, Russian Federation. ORCID iD: 0000-0002-2889-155X. E-mail: [email protected]

Mishina Ekaterina S. - PhD in Medicine, Assistant of Department of Hystilogy, Embryology, Cytology, KSMU, Kursk, Russian Federation. ORCID iD: 0000-0003-3835-0594. E-mail: [email protected]

Svishcheva Maria V. - Post-Graduate Student, KSMU, Kursk, Russian Federation. ORCID iD: 0000-0001-9825-1139. E-mail: [email protected]

CONFLICT OF INTEREST

The authors declare the absence of obvious and potential conflicts of interest related to the publication of this article.

SOURCE OF FINANCING The authors state that there is no funding for the study.

CONFORMITY WITH THE PRINCIPLES OF ETHICS All studies were carried out in compliance with the principles of the Helsinki Declaration on the Humane Treatment of Animals, directives of the European Parliament and of the Council of the European Union 2010/63 / EC of September 22, 2010 on the protection of animals used for scientific purposes,

"Guidelines for preclinical studies of drugs (Moscow, 2012), and in accordance with the decision of the regional ethics committee (protocol No. 4 of November 30, 2017).

AUTHORS CONTRIBUTION Mukhina A.Yu. - developing the study concept and design, the experiment conduction, data analysis and interpretation, the manuscript preparation. Bobyntsev I.I. - the research supervisor, final approval for manuscript publication. Medve-deva O.A. - the research supervisor. Mishina E.S. - the experiment and morphometry conduction. Svishcheva M.V. - developing the study concept and design, the experiment conduction.

Received 15.02.2019 Accepted 20.06.2019

For citation: Mukhina A.Yu., Bobyntsev I.I., Medvedeva O.A., Mishina E.S., Svishcheva M.V. Morphological features of the rats' large intestine with stress-induced dysbiosis. Kursk Scientific and Practical Bulletin "Man and His Health". 2019;(2):80-86. DOI: 10.21626/vestnik/2019-2/09.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.