CC BY
29
s.-h. nauk, GNU Dal'ZNIVI, Min-vo sel. hoz.-va Amur. obl. - Blagoveshhensk, 2012. - S. 15-17.
5. Vydelenie i otbor vysokovirulentnyh kul'tur Bacillus thuringiensis var. galleriae: metod. rekomendacii / A.G. Kol'chevskij [i dr.]; VNII zashhity rastenij. - Leningrad, 1987. - 21 s.
6. Izuchenie insekticidnoj aktivnosti preparata na osnove shtamma Bacillus thuringiensis RCAM 00045 pri ispol'zovanii razlichnyh sposobov konservacii / V.A. Konopljov, A.V. Kurazeeva, L.A. Lavrushina [i dr.] // Vestnik KrasGAU. -2015. - № 12 (10). - S. 191-194.
7. Klochko R.T., Luganskij S.N., Kotova A.A. Bol'shaja voskovaja mol' // Pchelovodstvo. -2012. - № 2. - S. 24-26.
8. Konovalova T.V. Borites' s voskovoj mol'ju // Pchelovodstvo. - 1995. - № 1. - S. 25-26.
9. Metodicheskie rekomendacii po izucheniju toksicheskogo dejstvija pesticidov i biopreparatov na pchel / V.F. Titov, N.A. Vas'kov, I.M. Stolbov [i dr.]. - M., 1989. - 21 s.
10. Metodicheskie ukazanija po opredeleniju toksicheskih svojstv preparatov, primenjaemyh
v veterinarii i zhivotnovodstve. Veterinarnye preparaty: sprav. / sost. L.P. Malinin [i dr.]. -M.: Agropromizdat, 1988. - S. 239-289.
11. Ocenka biologicheskoj aktivnosti nekotoryh kollekcionnyh shtammov Bacillus thuringiensis po otnosheniju k lichinkam cheshuekrylyh na model'nom ob'ekte Galleria Mellonella / M.V. Lozovskaja, I.I. Novikova, I.V. Bojkova [i dr.] // Estestvennye nauki. - 2014. - № 4 (49). -S. 95-100.
12. Shtamm bakterij Bacillus thuringiensis dlja poluchenija bioinsekticida dlja bor'by s bol'shoj voskovoj mol'ju: pat. 2453595 Rossijskaja Federacija, MPK S12N 1/20 / N.E. Gorkovenko, Ju.A. Makarov, V.A Serebrjakova; zajavitel' i patentoobladatel' Dal'nevostochnyj zon. nauch.-issled. veterinar. in-t. - № 2011110498/10; zajavl. 18.03.2011; opubl. 20.06.2012, Bjul. № 17. - 4 s.
13. Jekologija medonosnoj pchely, Apis mellifera L. (vlijanie pesticidov i drugih antropogennyh faktorov): ucheb. posobie / L.A. Osinceva; Novosib. gos. agrar. un-t - Novosibirsk, 1999. - 42 s.
УДК 636.2: 636:611.37 О.В. Дилекова, А.Н. Квочко
ЦИТОАРХИТЕКТОНИКА ЭНДОКРИНОЦИТОВ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ СВИНЕЙ В ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ
O.V. Dilekova, A.N. Kvochko
CYTOARCHITECTONICS ENDOC RINOCYTES THE PANCREAS OF PIGS IN POSTNATAL ONTOGENESIS
Дилекова О.В. - канд. биол. наук, доц. каф. паразитологии и ветсанэкспертизы, анатомии и пата-натомии им. проф. С.Н. Никольского Ставропольского государственного аграрного университета, г. Ставрополь. E-mail: [email protected]
Квочко А.Н. - д-р биол. наук, проф., зав. каф. физиологии, хирургии и акушерства Ставропольского государственного аграрного университета, г. Ставрополь. E-mail: [email protected]
При иммуногистохимическом исследовании поджелудочной железы свиней от рождения до 3 лет постнатального онтогенеза было выяв-
Dilekova O.V. - Cand. Biol. Sci., Assoc. Prof., Chair of Parasitology and Veterinary Sanitary Inspection, Anatomy and Pathological Anatomy named after Prof. S.N. Nikolsky, Stavropol State Agrarian University, Stavropol. E-mail: [email protected]
Kvochko A.N. - Dr. Biol. Sci., Prof., Head, Chair of Physiology, Surgery and Obstetrics, Stavropol State Agrarian University, Stavropol. E-mail: [email protected]
лено, что в железе происходят структурные перестройки. В эндокринных островках в-эндокриноциты+ в первые сутки после рожде-
ния животного формируют гетероцеллюляр-ную зону. В 3 месяца часть островков состоит из гемоцеллюлярной зоны в-эндокриноцитов+ в виде сплошной массы. Остальная часть островков остается с гетероцеллюлярной зоной клеток. В 3 года клетки расположены только в гемоцеллюлярной зоне, что приводит к образованию островков плащевого типа. а-эндокриноциты+ с рождения до 3 месяцев жизни в эндокринных островках имеют мозаичное расположение. С 6 месяцев до 3 лет 5-эндокриноциты+ и РР-эндокриноциты+ лежат только на периферии островков и имеют одинаковое передвижение в островках. С рождения до 1 года жизни животного 5-эндокриноциты* и РР-эндокриноциты+ расположены только на периферии островков. С 1 года постнатально-го онтогенеза в некоторых островках происходит перемещение клеток в центр, что приводит к формированию островков двух типов к 3 годам жизни животного. Первый тип - это островки с мозаичным расположением 5- и РР-эндокриноцитов+; второй - островки с периферической зоной расположения 5-, РР- эн-докриноцитов+. Кроме эндокринных островков в- а- 5- и РР-эндокриноциты+ визуализируются в экзокринной части поджелудочной железы и расположены в рыхлой соединительной ткани между панкреатическими ацинусами, в выводных протоках железы. Единичные в- и а-эндокриноциты* расположены среди экзок-ринных панкреатоцитов, формируя ацино-инсулярные клетки.
Ключевые слова: свинья, постнатальный онтогенез, поджелудочная железа, эндокринные островки, а-эндокриноциты, в- эндокрино-циты, 5- эндокриноциты, PP- эндокриноциты.
In immunohistochemical research of pigs' pancreas from the birth till 3 years of post-natal ontogenesis it was revealed that in the glands there were restructurings. In endocrine islets в-endocrinocytes+ form a heterocellular zone in the first day after an animal's birth. In 3 months the part of islets consists of hemocellular zone в-endocrinocytes + in the form of continuous weight. The other part of islets is with heterocellular zone. In 3 years the cells are located only in hemocellular zone that leads to the formation of mantle type islets. In 3 years the cells are located only in
hemocellular zone that leads to the formation of mosaic islets. From 6 months to 3 years 5-endocrinocytes* and PP-endocrinocytes * lie only on the periphery of islets and have identical movement in islets. Since the birth till 1 year of life of an animal 5-endocrinocytes + and PP-endocrinocytes+ are located only in the periphery of islets and have identical movement in islets. Since a year of postnatal ontogenesis in some islets there is a moving of cells to the center leading to the formation of islets of two types by 3 years of life of an animal. The first type is the islets with a mosaic arrangement of 5- and PP-endocrinocytes+, the second type is the islets of peripheral area of the 5- and PP-endocrinocytes+. In addition to endocrine islets в- а- 5- and PP-endocrinocytes* visualized in the exocrine pancreas and were located in the loose connective tissue between the pancreatic acini, excretory ducts of gland. Isolated в- and a-endocrinocytes+ were located among exocrine pancreatic cells, forming acinoinsulin cells.
Keywords: pig, postnatal ontogenesis, pancreas, endocrine islets, а-endocrinocytes, в-endoc-rinocytes, 5-endocrinocytes, PP-endocrinocytes.
Введение. Для млекопитающих характерно присутствие четырех типов эндокриноцитов в панкреатических островках поджелудочной железы. Самые многочисленные клетки -в-э ндокриноциты призматической формы и продуцирующие инсулин. Значительно меньшее количество занимают а-эндокриноциты треугольной или эллипсоидной формы, синтезирующие глюкагон. В единичном количестве присутствуют 5-эндокриноциты, продуцирующие соматостатин без определенной формы, и РР-эндокриноциты, синтезирующие панкреатический полипептид [2, 7].
Использование иммуногистохимических методов идентификации соотношения, цитоархи-тектуры и клеточного состава эндокриноцитов в поджелудочной железе и внутри панкреатических островков человека, приматов, мышей и свиней позволило выявить не только межвидовые, но и возрастные их различия у особей [912]. Данных по цитоархитектонике и клеточному составу эндокриноцитов в эндокринной части поджелудочной железы у свиней в научной литературе недостаточно, а имеющиеся сведения единичны.
Цель работы. Иммуногистохимическое исследование структуры панкреатических островков, а также выявление эндокриноцитов в поджелудочной железе свиней в постнатальном онтогенезе.
Материал и методы. В работе была исследована поджелудочная железа свиней крупной белой породы. Для исследований было отобрано 60 голов клинически здоровых самцов в разные периоды постнатального онтогенеза: 1-суточные; 1-, 3-, 6-месячные; 1 год и 3 года (по 10 животных в каждой возрастной группе). Убой животных проводился в соответствии с Директивой 2010/63/EU Европейского парламента и Совета Европейского союза по охране животных, используемых в научных целях, от 22 сентября 2010 года.
У каждого животного проводили отбор целой поджелудочной железы, которую фиксировали в 10%-м нейтральном забуференном формалине. В области головки железы вырезали кусочки размером 1см3. Материал проводили с использованием гистологического процессора замкнутого типа Tissue-Tek VIP™ 5 Jr (Sakura, Япония), а затем заливали в гистологическую среду «Гистомикс» (БиоВитрум, Россия) на станции парафиновой заливки Tissue-Tek® TEC™ 5 (Sakura, Япония). Из полученных блоков делали гистологические срезы толщиной 5-7 мкм.
Для иммуногистохимических реакций использовали антитела к гормонам поджелудочной железы: моноклональные мышиные антитела к инсулину, клон К36аС10 (Diagnostic BioSystems, Нидерланды 1:25-1:50); поликло-нальные кроличьи антитела к глюкагону (SpringBioScience, США); поликлональные кроличьи антитела к соматостатину (MONOSAN, Нидерланды) и кроличьи поликлональные антитела к панкреатическому полипептиду (DCS, Германия 1:25-1:50). Негативным контролем служили реакции с заменой первых антител раствором для разведения (SpringBioScience, США).
При проведении иммуногистохимических реакций депарафинированные и гидратированные срезы обрабатывали 3%-м раствором Н2О2 в течение 10 мин для блокирования эндогенной пероксидазы [1]. Затем срезы подвергали высокотемпературной обработке в 0,01 М цитратном буфере (рН 6,0) в течение 40 мин. Инкубацию
срезов с первичными антителами на инсулин, глюкагон и соматостатин проводили во влажной камере при температуре 27°С в течение 24 часов. Со вторыми козьими антителами инкубацию проводили в течение 60 минут во влажной камере при температуре 27°С. После инкубации применяли высокочувствительную систему визуализации Reveal biotin-free polyvalent DAB (SpringBioScience, США).
Интенсивность экспрессии иммунореактивно-го материала в эндокриноцитах поджелудочной железы оценивалась полуколичественным методом по интенсивности окрашивания: 0 - реакция отсутствует; 1 - слабая экспрессия; 2 - реакция умеренная; 3 - реакция интенсивная.
Микроскопию срезов проводили на световом микроскопе Olympus BX45 со встроенным фотоаппаратом C 300 (Япония). Для микроскопии были использованы окуляры х10, объективы х4, х10, х20, х40, х100.
С каждого препарата поджелудочной железы, окрашенного позитивно на гормоны эндокринных островков, выполняли по 10 цифровых снимков (в формате jpg, размером 3136*2352 пикселей в палитре 24 бит) случайно выбранных полей зрения при увеличении х100, х200, х400их1000.
Результаты исследований. Интенсивность экспрессии иммунореактивного материала на протяжении всего изучаемого возрастного периода постнатального онтогенеза свиней составила: инсулин - 3 балла; глюкагон - 3 балла; соматостатин - 3 балла, панкреатический полипептид - 3 балла.
По расположению ß-эндокриноцитьг в островках в течение возрастного периода, от рождения до морфофункциональной зрелости, претерпевают изменения. Так, от 1-суточного до 1-месячного возраста клеточная композиция ß-эндокриноцитов+ представлена периферическим их расположением по всему периметру островков в виде цепочки.
В 3-месячном возрасте регистрируется перераспределение клеток в островках. Часть их представлена центральным расположением ß-эндокриноцитов+ в виде сплошной массы. Остальная часть островков остается с периферическим расположением ß-эндокриноцитов+.
С 6 месяцев до 3 лет постнатального онтогенеза свиней в островках устанавливается еди-
ная цитоархитектоника в-эндокриноцитов+ - они расположены только в центральной части островка в виде скоплений клеток.
Кроме островкового расположения в-эндокриноциты+ формируют небольшие округлые клеточные скопления в количестве 5-7 клеток, в виде островков. Позитивная реакция на глюкагон+, соматостатин+ и панкреатический полипептид+ в них отсутствует. Располагаются они между волокнами рыхлой соединительной ткани, окружающей междольковые выводные протоки.
Расположение а-эндокриноцитов+ от 1-суточного до 3-месячного возраста отмечается по всей площади островков в виде множества о д и ночных клеток, что придает островкам мозаичное строение. Однако к 6-месячному возрасту и до 3 лет происходит перераспределение а-эндокриноцитов+ в островках, и они визуализируются только на их периферии по всему периметру, занимая расположение на границе с экзокринной частью железы (рис. 1).
Рис. 1. а-эндокриноциты в эндокринном островке. Самец 3 года. ИГХ на глюкагон. Продукт реакции коричневого цвета, * 1000
Локализация 5-эндокриноцитов+ от 1-суточного до 6-месячного возраста у животных регистрируется по всему периметру островков на границе с экзокринной частью железы.
Начиная с 1 года до 3 лет наблюдается диффузное перемещение 5-эндокриноцитов+, что приводит к их мозаичному расположению в части островков, однако островки в периферическим расположением соматостатина+ клеток также просматриваются.
Расположение РР-эндокриноцитов+ в островках от 1 -суточного возраста до 1 года жизни свиней регистрируется по периферии островков в зоне соединения их с экзокринной частью железы в виде единичных клеток.
В возрасте 1 года и до морфофункциональ-ного становления организма животных в части островков происходит перемещение РР-эндокриноцитов+, что приводит к их мозаичному расположению в эндокринных островках. Таким образом, в 3 года в поджелудочной железе свиней имеются островки как с периферической, так и с мозаичной картиной расположения клеток, содержащих панкреатический полипептид.
Наряду с островковым расположением популяции в- а- 5- и РР-эндокриноцитов визуализируются в экзокринной части поджелудочной железы.
Так, на протяжении всего изучаемого постна-тального онтогенеза свиней эндокриноциты
обязательно расположены по всей площади среза (при увеличении х200), в рыхлой соединительной ткани между панкреатическими ацину-сами.
Кроме того, все типы эндокриноцитов были выявлены в протоковом дереве железы, в эпи-
телиальном слое между эпителиоцитами, но в разном возрасте, что связано, по нашему мнению, с физиологической сменой эндокриноцитов за счет стволового компартмента протоков железы (рис. 2).
Рис. 2. РР-эндокриноцит в межацинозном выводном протоке. Самец 3 года. ИГХ на панкреатический полипептид. Продукт реакции коричневого цвета, * 1000
Так, в-эндокриноциты+ просматриваются только в 3-месячном возрасте; а-эндокриноциты+ были выявлены как в 1-суточном, 1-месячном возрастах, так и в 1 год; 5-эндокриноциты+ появляются в 3-месячном, а затем в 6-месячном возрасте; РР-эндокриноциты+ регистрируются только в возрасте 1 месяца и 3 лет постнатальной жизни свиней.
Также единичные в- и а-эндокриноциты были выявлены среди экзокринных панкреатоцитов, формируя ацино-инсулярные клетки, и в рыхлой соединительной ткани, окружающей междоль-ковые выводные протоки.
Выводы. Оценивая цитоархитектонику эндокринных островков поджелудочной железы свиней крупной белой породы от 1 -суточного до 3-летнего возраста постнатального онтогенеза, можно констатировать, что в железе происходят структурные перестройки, которые захватывают
большие временные промежутки между возрастными периодами животных.
Основные критические процессы перестройки в органе наблюдаются в возрасте от 1-суточного до 6-месячного, а также к периоду мо р фо фун кциональной зрелости железы - от 1 года до 3 лет, что является доказательством, что поджелудочная железа - динамически активный орган даже после рождения.
По результатам исследования было выявлено, что при рождении островки еще не имеют определенный тип строения, так как все клетки, кроме а-эндокриноцитов, имеют гетероцеллю-лярное расположение. Однако с возрастом отмечается структурная перепланировка клеток. Из гетероцеллюлярной зоны в гемоцеллюляр-ную полностью перемещаются в-эндокри-ноциты, что приводит к становлению в возрасте морфофункциональной зрелости животных островков плащевого типа. Плащевой тип остров-
ков у многих млекопитающих в своих работах описывали В.В. Яглов (1977), Ю.С. Кривова с соавт. (2009). По мнению Л.А. Можейко (2004, 2011), плащевой тип эндокринных островков встречается только у грызунов и кроликов, причем расположение ß-эндокриноцитов центральное, сгруппированы они в инсулиновое ядро.
В отношении а-эндокриноцитов, 5-эндо-криноцитов и РР-эндокриноцитов просматривается одинаковое передвижение клеток, которое приводит к формированию островков двух типов к 3 годам жизни животного. Первый тип - островки с мозаичным расположением 5- и РР-эндокриноцитов, второй тип - это островки с ге-тероцеллюлярной зоной расположения 5-, РР- и а-эндокриноцитов. А.Е. Прощина с соавт. (2013) констатируют, что у человека глюкагон- и сома-тостатинсодержащие клетки расположены на периферии островков в виде мантии, то есть похожи на островки грызунов.
Таким образом, изменения цитоархитектони-ки эндокринных островков на различных этапах постнатального онтогенеза могут рассматриваться как адаптивные в связи с совершенствованием существующих структур для реализации возможности полноценного функционирования органа.
Литература
1. Выявление микроглии в препаратах головного мозга, длительное время хранившихся в растворе формалина / Е.Г. Сухорукова [и др.] // Морфология. - 2012. - № 5. -Т. 142. - С. 68-70.
2. Иванова В.Ф., Костюкевич С.В. D-клетки гастроэнтеропанкреатической системы: развитие, строение, функция, регенерация (история и современное состояние вопроса) // Морфология. - 2015. - № 1. - Т. 147. -С. 83-92.
3. Можейко Л.А. Цитофункциональные параметры эндокринного аппарата поджелудочной железы в возрастном аспекте // Журн. Гроднен. гос. мед. ун-та. - 2004. - № 4 (8). -С. 7-11.
4. Можейко Л.А., Беленинова А.С. Морфо-функциональная оценка эндокринного аппарата поджелудочной железы потомства крыс, родившихся в условиях холестаза //
Журн. Гроднен. гос. мед. ун-та. - 2011. -№. 1 (33). - С. 46-48.
5. Нейроэндокринные комплексы в поджелудочной железе нутрии (Myocastor coypus) (иммуногистохимическое исследование) / Ю.С. Кривова [и др.] // Морфология. - 2009.
- № 3. - Т.135. - С. 59-62.
6. Прощина А.Е., Савельев С.В. Иммуногистохимическое исследование распределения а- и в-клеток в разных типах островков Лар-генганса поджелудочной железы человека // Бюл. экспериментальной биологии и медицины. - 2013. - № 6. - Т. 155. - С. 763767.
7. Пузырев А.А., Иванова В.Ф., Костюкевич С.В. Закономерности цитогенеза эндокринной гастроэнтеропанкреатической системы позвоночных // Морфология. - 2003. - № 4.
- Т. 124. - С. 11-19.
8. Яглов В.В. К сравнительной морфологии эндокринной части поджелудочной железы млекопитающих // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1977. - № 4. -Т. LXXII. - С. 83-87.
9. Assessment of human pancreatic islet architecture and composition by laser scanning confocal microscopy / M. Brissova [et. al.] // Histochem Cytochem. - 2005. - № 9. - V. 53.
- P. 87-97.
10. Beta cell differentiation during early human pancreas development / Piper K. [et. al.] // Endocrinol. - 2004. - № 1. - V. 181. - P.11-23.
11 . Glucagon is essential for alph cell transdifferentiation and beta cell neogenesis / Ye. Lihua [et. al.] // Development. - 2015. -V. 142. - P. 1407-1417.
12. Maake C, Reniecke M. Immunohistochemical localization of insulin-like growth factor 1 and 2 in the endocrine pancreas of rat, dog, man end their coexistence with classical islet hormones // Cell Tissue Res. - 1993. - № 2. - V. 273. -P. 249-259.
Literatura
1. Vyjavlenie mikroglii v preparatah golovnogo mozga, dlitel'noe vremja hranivshihsja v rastvore formalina / E.G. Suhorukova [i dr.] //
Morfologija. - 2012. - № 5. - T. 142. - S. 6870.
2. Ivanova V.F., Kostjukevich S.V. D-kletki gastrojenteropankreaticheskoj sistemy: razvitie, stroenie, funkcija, regeneracija (istorija i sovremennoe sostojanie voprosa) // Morfologija. - 2015. - № 1. - T. 147. - S. 8392.
3. Mozhejko L.A. Citofunkcional'nye parametry jendokrinnogo apparata podzheludochnoj zhelezy v vozrastnom aspekte // Zhurn. Grodnen. gos. med. un-ta. - 2004. - № 4 (8). - S. 7-11.
4. Mozhejko L.A., Beleninova A.S. Morfofunkcional'naja ocenka jendokrinnogo apparata podzheludochnoj zhelezy potomstva krys, rodivshihsja v uslovijah holestaza // Zhurn. Grodnen. gos. med. un-ta. - 2011. -№ 1 (33). - S. 46-48.
5. Nejrojendokrinnye kompleksy v podzheludochnoj zheleze nutrii (Myocastor coypus) (immunogistohimicheskoe issledovanie) / Ju.S. Krivova [i dr.] // Morfologija. - 2009. - № 3. - T.135. - S. 5962.
6. Proshhina A.E., Savel'ev S.V. Immunogistohimicheskoe issledovanie raspredelenija a- i ß-kletok v raznyh tipah ostrovkov Largengansa podzheludochnoj zhelezy cheloveka // Bjul. jeksperimental'noj
biologii i mediciny. - 2013. - № 6. - T. 155. -S. 763-767.
7. PuzyrevA.A., Ivanova V.F., Kostjukevich S.V. Zakonomernosti citogeneza jendokrinnoj gastrojenteropankreaticheskoj sistemy pozvonochnyh // Morfologija. - 2003. - № 4. -T. 124. - S. 11-19.
8. Jaglov V.V. K sravnitel'noj morfologii jendokrinnoj chasti podzheludochnoj zhelezy mlekopitajushhih // Arhiv anatomii, gistologii i jembriologii. - 1977. - № 4. - T. LXXII. -S. 83-87.
9. Assessment of human pancreatic islet architecture and composition by laser scanning confocal microscopy / M. Brissova [et. al.] // Histochem Cytochem. - 2005. - № 9. - V. 53. - P. 87-97.
10. Beta cell differentiation during early human pancreas development / Piper K. [et. al.] // Endocrinol. - 2004. - № 1. - V. 181. - P.11-23.
11. Glucagon is essential for alph cell transdifferentiation and beta cell neogenesis / Ye. Lihua [et. al.] // Development. - 2015. -V. 142. - P. 1407-1417.
12. Maake C., Reniecke M. Immunohistochemical localization of insulin-like growth factor 1 and 2 in the endocrine pancreas of rat, dog, man end their coexistence with classical islet hormones // Cell Tissue Res. - 1993. - № 2. - V. 273. -P. 249-259.
