CC BY
54
УДК 611.018.013.089.57:572.7
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ СТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ АЛЛОТРАНСПЛАНТАТА НАТИВНОЙ И КРИОКОНСЕРВИРОВАННОЙ ПЛАЦЕНТЫ ПРИ ЕЕ ПОДКОЖНОМ
ВВЕДЕНИИ
Работа является фрагментом плановой НИР по теме 010би002 170.
В настоящее время наблюдается интенсивное развитие клеточной и тканевой трансплантации как фактора, влияющего на организменный гомеостаз и активизирующего естественный потенциал репаративных возможностей организма [2,3,5]. Существенным является вопрос о судьбе трансплантированного биологического материала, в частности, фрагментов плаценты. По мнению ряда авторов [7,9] при гетеротопической трансплантации наблюдается развитие асептического воспаления, в очаге которого накапливаются вещества, приводящие окружающие ткани реципиента в пролиферативное состояние и усиливающие локальный кровоток.
Целью работы было изучение структурных изменений аллотрансплантата нативной и криоконсервированной плаценты кролика при ее подкожном введении.
Материал и методы исследования. В эксперименте использовано 15 кроликов-самцов породы «Шиншилла» массой 1,4-1,6 кг. Контролем служили 3 кроля, которым производился разрез кожи спины длиной 3 см без введения плаценты с наложением кетгутового шва. Аллогенную нативную (НП) или криоконсервированную (КП) плаценту (срок гестации - 16 сут) вводили в подкожный карман на спине кроликов (по 6 животных в каждом варианте) под местной новокаиновой анестезией с соблюдением правил антисептики. Через 7 и 14сут после операции животных выводили из эксперимента (по 3 в каждый срок), извлекали кусочки ткани из места введения и препарировали для оптической и электронной микроскопии [8]. Полутонкие и ультратонкие срезы изготавливали на ультрамикротоме УМТП-7. Ультраструктуру клеток исследовали в электронном микроскопе ПЭМ-125К при ускоряющем напряжении 75 кВ.
Результаты исследования и их обсуждение. Плацента кроля относится к гемоэндотелиальному типу. Начиная со второй половины беременности в ней атрофируются синцитиальный и цитотрофобластический слои хориальных ворсин, при этом материнская кровь отделена от фетальной одним эндотелиальным слоем капилляров. Поэтому в трансплантируемой плаценте 16-суточного срока развития отмечались ворсины хориона как с наличием, так и с отсутствием цитотрофобластического слоя (рис.1,а). Между трофобластом и фетальными капиллярами располагалась узкая базальная мембрана, состоящая из аморфного вещества низкой электронной плотности. Часть фетальных капилляров характеризовалась наличием эритроцитов в их просветах. Строма представлена рыхлой соединительной тканью.
Анализ полутонких срезов КП в исходном состоянии свидетельствовал об относительной сохранности ткани и ее клеточных структур. Целостность плацентарной ткани в некоторых местах была нарушена: наблюдались трещины, разрывы как в строме ворсин, так и в выстилке фетальных капилляров, отмечалась вакуолизация цитоплазмы клеток стромы, что, очевидно, связано с криоповреждениями в процессе замораживания и отогрева (рис.1,б).
На 7-е сут после введения НП трансплантат был заключен в толстую легко отделимую соединительнотканную капсулу, в которую проросли кровеносные сосуды реципиента. В то же время при введении КП мы наблюдали тонкую капсулу, трудно отделяемую от трансплантата, без прорастания кровеносных сосудов. Характерной особенностью трансплантата как НП так и КП, являлась неоднородность структурных изменений ее тканей. Наряду с участками дегенерации и мелкоклеточной инфильтрации, имелись области с сохранением стромальных элементов ворсин и гигантских клеток трофобласта. В сохранившихся клетках трофобласта и стромы КП наблюдалась
вакуолизация и набухание цитоплазмы и ее органелл, разрывы мембран, тогда как структура ядра этих клеток изменялась незначительно. Фетальные капилляры при этом не обнаруживались, образующие их эндотелиальные клетки подвергались лизису. В то же время в трансплантате Нп небольшое количество гигантских клеток трофобласта сохраняло свою жизнеспособность, о чем свидетельствовали целостность цитолеммы, ядра и клеточных органелл, что согласуется с данными литературы о трансплантации плаценты в различные органы, где гигантские клетки трофобласта оставались жизнеспособными до 10 сут с сохранением их фагоцитарной активности [4]. Согласно нашим наблюдениям, инфильтрация трансплантата НП представлена как плазматическими, так и клетками моноцитарного ряда.
Рис. 1. Ворсины хориона НП(а) и КП (б) кролика в исходном состоянии. Полутонкие срезы. Окраска
толуидиновым и метиленовым синим.
Трансплантат КП через 7 сут после введения характеризовался относительной сохранностью структуры ткани и очень слабой инфильтрацией макрофагальными и моноцитарными элементами, затрагивающей только его поверхностные слои. Таким образом, структурные изменения инкапсулированного трансплантата как НП, так и КП спустя 7 сут после введения направлены на дегенерацию плацентарных тканей и их утилизацию с помощью макрофагов. Через 14 сут после введения НП у двух из трех животных трансплантат внутри капсулы заместился соединительной тканью реципиента, за исключением маленького фрагмента (2 мм3), расположенного по центру места подсадки. Участок трансплантации характеризовался прорастанием кровеносных сосудов разного диаметра. Трансплантат представлен отдельными группами клеток трофобласта и стромы ворсин, окруженных фибробластами, гистиоцитами и мощными пучками коллагеновых волокон. Вокруг сохранившихся групп клеток плацентарной ткани расположены скопления макрофагов (рис. 2, а). В то же время у одного животного к этому сроку наблюдения трансплантат НП не уменьшился в объеме и практически не изменялся структурно (рис. 2,б). При этом в клетках трофобласта целостность плазмолеммы не сохранялась, ядра имели извилистый контур с расширенным перинуклеарным пространством (рис. 3). Наблюдалась также вакуолизация и разрыхление стромы ворсин. Таким образом, к 14-м суткам после введения аллотрансплантат НП подвергался значительной резорбции, место подсадки очищено от некротизированных тканей, замещено плотной соединительной тканью реципиента с обильной васкуляризацией. У 30 % животных деградация трансплантированной плацентарной ткани была сильно замедлена.
На 14-е сут после введения трансплантат КП имел объем около 1,5 см. Он находился в тонкой неотделимой соединительнотканной капсуле, по поверхности которой проходили кровеносные сосуды реципиента. Ткань КП на поперечном разрезе имела вид плотного образования белого цвета с тонкой, мягкой коричневой прослойкой внутри. У всех исследованных животных вид трансплантата (макроскопически) был одинаков. Под капсулой общая структура плацентарной ткани сохранялась с наличием клеток стромы, коллагеновых волокон и части фетальных капилляров. Наряду с участками дегенерации плацентарных тканей обнаруживались области с сохранностью стромальных элементов ворсин, особенно в центральной части трансплантата, а инфильтрация макрофагальными клетками наблюдалась только по ходу трещин и разрывов (рис. 4).
Рис. 2. Структура тканей через 14 сут в месте введения НП: а - резорбция плацентарных тканей; б -нерассосавшийся трансплантат. Полутонкие срезы. Окр.толуидиновым и метиленовым синим.
Рис. 3. Деградация ультраструктуры клеток трофобласта НП к 14 сут после введения плаценты.
Рис. 4. Структура тканей через 14 сут в месте трансплантации КП: а - периферическая зона трансплантата с макрофагально-моноцитарной инфильтрацией; б - центральная часть трансплантата, деградация дентарных тканей без инфильтрации. Полутонкие срезы. Окр. толуидиновым и метиленовым синим.
Рис. 5. Ультраструктура участка трансплантата КП через 14 сут после введения. Вакуолизация и набухание органелл клеток.
Таким образом, дегенеративные процессы в трансплантате КП через 14 сут существенно замедлены по сравнению с введеним нативного материала, они протекают
однотипно у всех подопытных животных. Более длительное пребывание трансплантата под кожей кроля-реципиента может быть обусловлено значительно более низким иммуномодулирующим влиянием криоконсервированного материала [1, 6].
На 7-е сут структура инкапсулированного трансплантата НП по сравнению с КП подвергалась более глубокой дегенерации и активной моноцитарно-макрофагальной инфильтрации. Через 14 сут у двух третей животных происходила полная резорбция аллотрансплантата НП и замещение его соединительной тканью с обильной васкуляризацией. В трансплантате КП у всех кролей через 14 сут дегенеративные процессы и инфильтрация клетками реципиента были существенно замедлены по сравнению с НП.
Перспективы дальнейших исследований. Планируется изучение состояния трансплантированного материала и его взаимодействия с окружающими тканями реципиента в более отдаленные сроки после введения аллогенной плаценты.
1. Гольцев А. Н. Ответ лимфогемопоэтической системы организма на введение продуктов фетоплацентарного комплекса / А. Н. Гольцев, Л. В. Останкова, Е. Д. Луценко // Проблемы криобиологии.-2000.- №2.- С.15-30.
2. Грищенко В. И.. Трансплантация продуктов эмбрио-фетоплацентарного комплекса. От понимания механизма действия к повышению эффективности применения / В. И. Грищенко, А. Н. Гольцев // Проблемы криобиологии. - 2002. - № 1. - С. 54-85.
3. Грищенко В. І. Використання кріоконсервованої плаценти в лікувальній практиці / В. І. Грищенко, О. С. Прокопюк, В. І. Шепітько // Трансплантологія. - 2002. - Т. 3, № 2. - С. 32-37.
4. Зыбина Е. В. Цитология трофобласта. / Зыбина Е. В.- Ленинград: Наука, 1986. - 192 с.
5. Репин В. С. Трансплантация клеток: новые реальности в медицине. Трансплантация фетальных тканей и клеток / В. С. Репин // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины.-1998.-Т. 126. - Прил. 1. - С.14-28.
6. Сухих Г. Т. Иммунологические аспекты трансплантации фетальных тканей / Г. Т. Сухих, И. М. Богданова, В. В. Малайцев // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1998.-128.- С.178-181.
7. Сухих Г. Т. Трансплантация фетальных тканей и клеток человека / Г. Т. Сухих, А. Н. Ерин - М. : Медицина, 1996.- 206 с.
8. Уикли Б. Электронная микроскопия для начинающих / Б. Уикли - М: Мир, 1975.- 324 с.
9. Хлыстова З. С. Закономерости превращения тканей в условиях их трансплантации / З. С. Хлыстова // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 1994. - № 4. - С. 341 -348.
ПОРІВНЯЛЬНИЙ АНАЛІЗ СТРУКТУРНИХ ЗМІН АЛОТРАНСПЛАНТАТУ НАТИВНОЇ ТА КРІОКОНСЕРВОВАНОЇ ПЛАЦЕНТИ ПРИ ЇЇ ПІДШКІРНОМУ УВЕДЕННІ Марченко Л.М. , Говоруха Т.П., Рєпін М.В., Ковальов О.С.
Проведено оптичне та електронно-мікроскопічне дослідження стану трансплантованої алогенної тканини плаценти кроля за 7 та 14 діб після її підшкірного уведення. На 7-му добу структура інкапсульованого трансплантату натив-ної плаценти у порівнянні з кріоконсервованою зазнавала більш глибокої дегенерації та активної моноцитарно-макрофагальної інфільтрації. За 14 діб в 70% випадків відбувалась повна резорбція нативного алотрансплантату та заміщення його сполучною тканиною з великою васкуляризацією. У трансплантаті кріоконсервованої плаценти в усіх тварин на 14 добу дегенеративні процеси та інфільтрація клітинами реципієнта були суттєво уповільнені у порівнянні з нативною.
Ключові слова: ультраструктура, алотрансплантація, плацента.
COMPARATIVE ANALYSIS OF STRUCTURAL CHANGES OF ALLOTRANSPLANT OF NATIVE AND CRYOPRESERVED PLACENTA AT ITS SUBCUTANEOUS INTRODUCTION Marchenko L.N., Govorukha T.P., Repin N.V., Kovalyov A.S.
Optic and electron microscopic study of the state of allogeneic transplanted placenta tissue of rabbit was performed in 7 and 14 days of its subcutaneous introduction. To the 7th day the structure of incapsulated transplant of native placenta if compared with cryopreserved one was subjected to deep degeneration and active monocyte-macrophage infiltration. In 14 days in 70% of cases there was a complete resorption of native allotransplant and substitution of it with connective tissue with abundant vascularization. In transplant of cryopreserved placenta in all the animals in 14 days the degenerative processes and infiltration with recipient’s cells were significantly slowed down if compared with native one.
Key words: ultrastructure, allotrans-
plantation, placenta.
