CC BY
46
Morphological aspects of natural death for hepatic cells
3. Bocci V., Zanardi I., Travagli V. Oxygen/ozone as a medical gas mixture. A critical evaluation of the various methods clarifies positive and negative aspects.//Medical Gas Research. - 2011.
4. Diaz-Llera S. Is Therapeutic Ozone Genotoxic?//Revista Espanola de Ozonoterapia. - 2011.
5. Lagouge M., Larsson N. G. The role of mitochondrial DNA mutations and free radicals in disease and ageing.//J. Intern. Med. - 2013.
6. Зайцева Н. В., Землянова М. А., Алексеев В. Б., Щербина С. Г. Цитогенетические маркеры и гигиенические критерии оценки хромосомных нарушений у населения и работников в условиях воздействия химических факторов с мутагенной активностью (на примере металлов, ароматических углеводородов, формальдегида). - Пермь, 2013.
7. Иванов Е. М., Кытикова О. Ю., Новгородцев А. Д. Озонотерапия в гериатрии. - Владивосток: Изд-во ДВГУ 2006.
8. Foksinski M., Bialkowski K., Skiba M. et al. Evaluation of 8-oxodeoxyguanosine, typical oxidative DNA damage, in lymphocytes of ozone-treated arteriosclerotic patients.//Mutat Res. - 1999.
Sadriddinov Asomiddin Fayazovich, Tashkent Pediatric Medical Institute, Docent, depatment of histology Isayevа Nilufar Zibudullaevna, Assistant Department of Human Anatomy Sheraliev Kambarali Saydalievich, Assistant Department of Human Anatomy Muratov Oblokul Ummatovich, Assintent department of histology Shertaev Bahodir Muhamedjanovich, Docent, depatment of biology Teshaboeva Maftuna Khurramovna,
Student
E-mail: [email protected]
Morphological aspects of natural death for hepatic cells
Abstract: The dynamics of natural death of pubertal rabits’ hepatic cells are described. It is defermined that apoptosis begins with clarification and little blocks in nucleus, vesiculation, peaknosis, distruction, decomposition, and, at last elimination of decomposed paticiples in lumen of vessels.
Keywords: liver, hepatocytes, apoptosis.
Садриддинов Асомиддин Фаязович, Ташкентский Педиатрический медицинский институт,
доцент кафедры гистологии Исаева Нилуфар Зибудуллаевна, ассистент кафедры анатомии человека Шералиев Камбарали Сайдалиевич, ассистент кафедры анатомии человека Муротов Облокул Умматович, ассистент кафедры гистологии
69
Section 2. Biomedical science
Шертаев Баходир Мухамеджанович, Ташкентский Педиатрический медицинский институт,
доцент кафедры биологии Тешабаева Мафтуна Хуррамовна,
студент
E-mail: [email protected]
Морфологические аспекты естественной гибели печеночных клеток
Аннотация: Описывается динамика естественной гибели печеночных клеток половозрелых кроликов. Установлено, что апоптоз начинается с просветления цитоплазмы и формирования глыбок в ядре, везикуляция цитоплазмы и пикноз ядра, деструкция цитоплазмы и распад ядра, и наконец, элиминация распавшихся частиц в просвет сосуда.
Ключевые слова: печень, гепатоциты, апоптоз.
Введение. Как известно, в печени существует порто-венозный градиент, в пределах которого поддерживается баланс клеток [6; 10; 11]. Предполагается, что в перипортальной зоне печеночной дольки, осуществляется митоз, а в перивенозной зоне после дифференцировки и специализации, клетки подвергаются естественной запрограммированной гибели. Однако, данных относительно топографической локализации и способов гибели гепатоцитов в пределах порто-венозного градиента весьма малочисленны, что очевидно, связано со сложностью его выявления на светооптическом уровне. Исходя из этого, целью данного исследования явилось изучить морфологическую динамику естественной гибели печеночных клеток в печени подопытных животных — кроликов.
Материалы и методы исследования. Материалом служили печень половозрелых кроликов (n = 36) обоего пола массой 2,5-3 кг., содержавшихся в обычных условиях вивария. Животные с соблюдением этических норм забивались под легким эфирным наркозом путем декапитации. Кусочки ткани печени для гистологических исследований фиксировали в 12 %-ном растворе нейтрального формалина в течение 24 ч. После общепринятой гистологической обработки получали парафиновые срезы, которых окрашивали гематоксилин — эозином и затем анализировали под иммерсионным объективом (х100) микроскопа модели N 4800M.
Результаты исследования.
Морфологическими исследованиями установлено, что в печени кроликов, также и как других
млекопитающих, главным структурно-функциональным элементом органа является классическая печеночная долька, в центре которой находится центральная вена, а на периферии или границе долек расположен портальный тракт, содержащий триаду печени. Основной элемент печени-гепато-циты, встроены в один или два ряда и образуют печеночную пластинку, связывающую портальный тракт с центральной веной. На этом участке каждая клетка омывается обтекаемой кровью через пространство Диссе, расположенное между эндотелием и гепатоцитами. Тщательный анализ состояния клеток позволил установить, что делящихся и гибнущих клеток в дольке весьма немного. Редко встречается митотическое деление, в наших исследованиях оно равно 1:2500 и были локализованы в перипортальных зонах, что позволяет предположить о существование менее дифференцированных клеток в этой зоне. Подсчет гепатоцитов, расположенных между триадой и центральной веной, в целом формирующих порто-венозный градиент в среднем составляет от 15 до 24 клеток. Изучение структурной организации и анализ состояния гепатоцитов в пределах этого градиента позволил установить, что апоптотическому распаду чаще подвергаются клетки перивенозных, изредка промежуточных зон долек. В порто-венозном градиенте они занимают от центральной вены до 8-10-й позиции клеток. Как показали наши исследования, апоптотически измененных клеток морфологически легко отличить от окружающих, в связи с просветленной цитоплазмой,
70
Morphological aspects of natural death for hepatic cells
а также глыбчатым распадом или пикнотически измененным ядром. Причем, апоптозу подвергаются как одноядерные, так и двуядерные гепатоциты. В самом начале апоптоза в связи со значительным изменением кариоплазмы хроматин ядра формирует небольшие глыбки (рис. 1 а), а цитоплазма приобретает мелкозернистый характер. Следует заметить, что характер изменения ядрышка на начальной стадии апоптоза во всех случаях не однотипное. В одних клетках, на фоне просветления цитоплазмы ядрышко отчетливо выявляется в кариоплазме в виде темного тельца (рис. 1 б), в других, обнаруживается вблизи ядерной оболочки (рис. 1 в), а иногда выделяется в цитоплазму и в виде плотного тельца тесно контактирует с ядерной оболочкой, напоминая «шляпку гриба», (рис. 1 г). Важно подчеркнуть, что на этой стадии развитии апоптоза в клетках межклеточные контакты с окружающими клетками еще не нарушены. На следующем этапе естественной гибели, контуры ядер становятся неровными, и их содержимое постепенно уплотняется, хроматин еще в большей степени концентрируются в кариоплазме, а просветление цитоплазмы приобретает характер мелких вакуолей, точнее везикул (рис. 1 б). На рис. 2 а двуядерный гепатоцит, находится на следующей стадии апоптоза. В кариоплазме ядрышко не различается, однако в обоих ядрах синхронно начался пикноз, а цитоплазма представлена мелкими вакуолями (рис. 2 а). Такой же процесс наблюдается в одноядерном гепатоците, где ядро значительно уменьшилось в объеме, вследствие чего резко изменилось ядерно-цитоплазматическое отношение и цитоплазма имеет мелко везикулярный вид, тем не менее, и на этой стадии апоптоза границы клеток все еще хорошо различимы (рис. 2 б). Затем, ядро клетки приобретает вид плотного клубка или распадается на мелкие части, т. е. подвергается кариорексису (рис. 2 в, г). В результате полной деструкции основных элементов клетки, ядро превращается в темные конденсированные массы, а цитоплазма в нитчатые или зернистые структуры, которые затем постепенно начинают разрыхляться. И наконец, на конечной стадии апоптоза клеточная мембрана разрывается, и очевидно клетка пропитывается проникшей плазмой крови, а затем содержимое цитоплазмы буквально вытекает
в просвет синусоида (рис. 3 а, б). Следовательно, естественная гибель клетки завершается полным распадом цитоплазмы и ядра с превращением их в апоптотические тела с последующим элиминацией их в ток крови, а в образовавшиеся место перемещаются соседние клетки, и вследствие этого восстанавливается обычная нормальная цитоархитектоника печеночной пластинки.
Обсуждение полученных результатов
Морфологический анализ вдоль порто-венозного градиента печеночной дольки позволил вывить единичные фигуры митотического деления, в основном в перипортальных зонах печеночной дольки. Эти результаты совпадают с исследованиями [7], которые при введении Н 3-тимидина показали, что предшественники гепатоцитов локализованы в радиусе 200 мкм. от портальных трактов. Следовательно, можно предположить, что в этой зоне находятся клетки пролиферона, которые дифференцируясь, специализируются для выполнения многочисленных функций органа. По ходу перемещения в сторону центральной вены часть гепатоцитов подвергаются естественной гибели. Выявляются они как одиночные погибающие клетки в составе порто-венозного градиента. Полученные данные подтверждают исследования [8; 9], которые также описали апоптоз самых последних рядов гепатоцитов, расположенных вокруг терминальной печеночной венулы и изредка между 8-10 позициями. В развитии апоптоза нами обнаружены 4 последовательные стадии: просветление цитоплазмы и формирование небольших хроматиновых глыбок, везикуляция цитоплазмы и пикноз ядра, деструкция цитоплазмы и распад ядра, и наконец, элиминация клеточного детрита в просвет сосуда. Первые признаки апоптоза, по-видимому, начинаются с изменения ядрышка, которое в самом начале апоптоза либо исчезает (лизируется) среди остатков хроматина ядер, либо выбрасывается в цитоплазму. Одновременно цитоплазма становится мелкозернистой, а глыбчатый распад ядра быстро сменяется его уплотнением, вероятно связанное с действием протеолитической активностью каспазы [10]. К изменениям ядра присоединяется просветление цитоплазмы, переходящей к вакуолярному или везикулярному распаду.
71
Section 2. Biomedical science
Рис. 1. Печень кролика. Окраска гематоксилин-эозином. Ок.15. Об. 100 (иммерсия):
А - начальная стадия апоптоза. Формирование небольших глыбок хроматина в кариоплазме и мелкозернистое изменения цитоплазмы одноядерного гепатоцита; Б - уплотнение ядрышка и везикуляция цитоплазмы гепатоцита; В - вакуолизация цитоплазмы и уплотнение ядрышка в кариоплазме; Г - выделившееся ядрышко плотно прилегает к ядерной оболочке
72
Morphological aspects of natural death for hepatic cells
Рис. 2. Печень кролика. Окраска гематоксилин-эозином. Ок.15. Об. 100 (иммерсия): А - пикноз ядер и вакуолизация цитоплазмы двуядерного гепатоцита;
Б - значительное уплотнение ядра и формирование апоптотических тел;
В - деструкция ядра и цитоплазмы гепатоцита, однако контуры границы без изменений; Г - кариорексис в апоптотически гибнущей клетке
73
Section 2. Biomedical science
Рис. 3. Печень кролика. Окраска гематоксилин-эозином. Ок.15. Об. 100 (иммерсия): А -лизис ядра и пропитывание плазмой крови цитоплазмы гепатоцита;
Б - вымывание апоптотических тел в просвет синусоида
В некоторых случаях нами отмечено уплотнение цитоплазмы, что вероятно обусловлено не апоптозом, а некрозом клетки. На подобную разноречивость указывают и другие исследователи [2]. Установлено, что просветление или уплотнение цитоплазмы связано не только с нарушением осмотического давления в клетке, но также с изменением концентраций ионов кальция [2; 7; 12; 13]. Некоторые исследователи указывают, что апоптотические тела захватываются рядом расположенными клетками или макрофагами [1; 3; 4], однако, наши исследования показали, что в печени чаще всего они элиминируются в просвет синусоида. Результаты наших светооптических исследований подтверждают существование порто-венозного градиента в печени, в пределах которого происходит новообразование молодых клеток пролифферона, которые дифференцируясь, специализируются, а затем по истечении определенного времени они стареют и подвергаются запрограммированной гибели. Согласно данным некоторых исследователей [8; 9; 11] гепатоциты из перипортальной зоны в направлении центральной перемещаются со средней скоростью 1,44 мкм/в сутки. По данным этих же исследователей цикл развития клеток
печени составляет от 200 дней до 1 года [8; 9]. Если взять за основу среднее количество клеток, составляющих длину порто-венозного градиента, то оно равно17-18 клеткам, то полное обновление этого комплекса соответственно максимально должно длится столько лет. Это свидетельствует, о том, что печень является медленно обновляющемся органом, а её клетки «долгожителями».
Выводы:
- в печени существует порто-венозный градиент, где клетки от момента рождения до смерти функционируют, затем на этом пути подвергаются естественной гибели.
- в развитии апоптоза различается следующие стадии:
1. просветление цитоплазмы и изменение структуры ядра;
2. везикуляция цитоплазмы и пикноз ядра;
3. деструкция цитоплазмы и распад ядра;
4. элиминация клеточного детрита в просвет синусоида.
- особенностью апоптоза в гепатоцитах является то, что он начинается с изменения ядрышка, затем захватывает ядро и цитоплазму, в конечном итоге завершается полным распадом клетки, которая элиминируется вместе с плазмой в ток крови.
74
The influence of phytoecdisteroids to immune genesis in the different species of animals and birds
Список литературы:
1. Аруин Л. И. Апоптоз и патология печени.//Росс. ж. гастроэнтерол. гепатол. колопроктол. - 1998. -№ 2. - С. 6-10.
2. Белушкина И. И. Молекулярные основы патологии апоптоза.//Арх пат. - 2001. - Т. 63, -№ 1. - С. 51-60.
3. Виноградов А. А. Влияние доксирубицина на процессы апоптоза в клетках печени в эксперимен-те.//Укр. жур. экспер. мед. - 2008. - Т. 9, № 4. - С. 59-61.
4. Грязин А. Е., Буеверов А. О, Ивашкин В. Т. Апоптоз мононуклеаров периферической крови при хроническом гепатите С и вирусно-алкогольном гепатите.//Росс. ж. гастроэтерол. гепатол. колопроктол. - 2005. - Т. 15, № 4. - С. 35-40.
5. Залесский В. Н., Великая Н. В. Механизмы апоптоза при заболеваниях печени.//Совр. проб. токсикологии. - 2002. - № 4. - С. 27-32.
6. Садриддинов А. Ф., Исаева Н. З. Порто-венозный градиент-функциональный элемент печени. Мат-лы научно-практической конференции. - Москва, 2013. - С. 155-164.
7. Шамирзаев Н. Х. Апоптоз.//Меджурнал Узбекистана. - 2002. - № 2-3, - С. 92-98.
8. Arber N., Zajicek G., Arnicl J. The streaming liver.//Liver -1988. - 8. - Р. 80-87.
9. Benedetti A., Jezugel A. M., Oriondi F. Preferential distribution of apoptotic bodies in acinar zone 3 of normal human and rat liver.//J. Hepatol. - 1988. - 7. - Р. 319-324.
10. Cande C., Cecconi F., Dessen P. Apoptosis-inducing factor: key to the conserved caspase- independent pathways of cell death?//Cell Sci. - 2002. - V. 115 - Р. 4727-4734.
11. Colombono A., Ledda-Columbano G. M., Com G. et al. Occurrence of cell death (apoptosis) during the involution of liver hyperplasia.//Lab. Invest. - 1985. - 51. - Р. 670-675.
12. Kerr J. F. R., Willie A. H., Carrie A. R. Apoptosis: a basic biological phenomen with wid-ringing implications tissue kinetics.//Brit.J. Cancer - 1972. - 26. - Р. 239-257.
13. Natozi S. Hepatocyte apoptosis is a pathologic feature of human alcoholic hepatitis.//J. Hepatol. -2001. - V. 34. - Р. 248-258.
Shakhmurova Gulnara Abdullaevna, Tashkent state pedagogical university named after Nizami, PhD, department chair E-mail: [email protected]
The influence of phytoecdisteroids to immune genesis in the different species of animals and birds
Abstract: The influence of three summary ecdisteroid preparations (SEP) from plants of Si-lene viridiflora, Silene brahuica and Ajuga turkestanica to immune answer to erythrocytes of the ram in the mice, rats, hamsters and chickens were studied. It was shown, that vegetable preparations in the mice raise the immune answer to 2.6-3.37 times, in the rats — to 3.21-3.89 times, in the hamster — to 3.72-4.38 times, in the chickens — to 2.99-3.25 times. Besides, preparations positively raise the total number of the cell in spleens of animals and chickens.
Keywords: phytoecdisteroids, immune genesis, different species of animals, birds.
75
