CC BY
5ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ЯДРАХ БЛУЖДАЮЩЕГО НЕРВА И СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКЕ ТОНКОГО КИШЕЧНИКА: КОРРЕЛЯЦИИ
Коломийцев А.К.
Коломийцев Алексей Константинович - кандидат медицинских наук, ассистент, кафедра патологической анатомии, Ростовский государственный медицинский университет, г. Ростов-на-Дону
Аннотация: вегетативная нервная система регулирует жизненно важные функции кишечного эпителия. Растущее количество исследований доказывает, что она также может модулировать пролиферацию стволовых клеток интестинального эпителия, ответственных за регенерацию.
Предположительно возрастные изменения в структурах вегетативной нервной системы, в частности в системе блуждающего нерва, могут приводить к изменению уровня трофической иннервации и развитию атрофии слизистой оболочки кишечника.
В работе сделана попытка изучить состояние дорсальных ядер блуждающего нерва и желез слизистой оболочки тонкого кишечника у лиц разных возрастных категорий с целью выявления корреляции между морфологическими изменениями в структуре ядер вагуса и состоянием слизистой оболочки кишечника. Выяснено, что возрастные изменения в ядрах блуждающего нерва изменяют трофическую иннервацию, в частности, слизистой оболочки тонкого кишечника, что приводит к снижению пролиферативной активности стволовых клеток и развитию атрофических процессов в слизистой. Такой механизм может являться одним из существенных элементов старения организма как системного процесса. Ключевые слова: старение, кишечник, блуждающий нерв, вегетативная иннервация.
Роль нарушений вегетативной иннервации в развитии стойких патологических изменений в иннервируемых органах остается мало изученной [1]. Пролиферация соматических стволовых клеток критически важна для поддержания гомеостаза тканей путём регенерации. Многочисленные физиологические системы модулируют пролиферацию соматических стволовых клеток, изменяя скорость обновления, количество производимых клеток, соотношение различных типов дочерних клеток. Исследования, определяющие модуляторы этого процесса, в основном концентрируются на нутриентах и пептидах, но обычно не обращают должного внимания на роль вегетативной нервной системы. Предполагается, что управление пролиферацией соматических стволовых клеток осуществляется через сигналы вегетативной нервной системы: таким образом регулируется процесс регенерации тканей [2].
Проблема возрастных изменений в тонком кишечнике и элементах иннервирующих его: висцеральных афферентах и двигательных сетях вегетативной нервной системы, в частности блуждающего нерва, достаточно актуальна и остается мало изученной [3]. Вегетативная нервная система регулирует многие функции интестинального эпителия, внутреннего слоя слизистой, выстилающей просвет кишечника, включая транспортировку жидкостей и высвобождение гормонов. Растущее количество анатомических и функциональных подтверждений доказывает, что она также может модулировать пролиферацию стволовых клеток интестинального эпителия, расположенных в криптах слизистой оболочки и ответственных за ее обновление [4].
В то же время прямые механизмы трофического влияния вегетативной нервной системы на процессы пролиферации клеток только начинают изучаться. В частности, доказано, что ацетилхолин из нервных окончаний постганглионарных волокон блуждающего нерва соединяется с мускариновыми рецепторами (субтипы М1 и М3), локализующимися на мембране стволовых клеток слизистой кишечника и вызывает торможение их пролиферации [2]. Что касается взаимосвязи возрастных изменений слизистой оболочки кишечника и иннервирующих ее структур вегетативной нервной системы, в частности, блуждающего нерва, то этот аспект остается не исследованным. Изучены морфологические изменения в ядрах блуждающего нерва в зависимости от возраста [5], но связанные с этим эффекты в иннервируемых органах и тканях требуют углубленного исследования.
Учитывая клиническую значимость старения желудочно-кишечного тракта, более полное понимание того, как возрастные изменения нервной системы влияют на иннервацию кишечника, так и того, как такие изменения могут быть смягчены, становится приоритетом исследований в настоящее время [6].
Цель исследования: изучить состояние дорсальных ядер блуждающего нерва и слизистой оболочки тонкого кишечника у лиц разных возрастных групп для выявления корреляции между морфологическими изменениями в структуре ядер вагуса и развитием атрофических процессов в слизистой оболочке кишечника.
Материалы и методы. Материалом для исследования послужили аутопсии умерших от сердечнососудистых заболеваний различных возрастных групп. В каждом наблюдении изучали:
1. Дорсальные ядра блуждающего нерва. Фрагменты продолговатого мозга фиксировали в 10% растворе формалина с последующим применением стандартной гистологической проводки. Изготавливались
поперечные гистологические срезы толщиной 10 мкм, производилась окраска гематоксилином и эозином. В каждом случае изготавливалось 4 среза. Все случаи распределялись по возрастным группам. Производился подсчет нейронов в правом и левом ядрах вагуса при увеличении 420х (диаметр поля зрения в данном случае составлял 0,32 мм) с последующим вычислением средней величины для каждого случая.
2. Участки слизистой тонкого кишечника. Брались фрагменты стенки тощей кишки в 20 см от связки Трейтца. Препараты фиксировались в 10% растворе формалина, производилась стандартная гистологическая проводка, после чего изготавливались срезы толщиной 10 мкм. В каждом наблюдении производилось 4 серийных среза, которые окрашивались гематоксилином и эозином и по Ван Гизон. Изучение состояния слизистой кишечника проводилось посредством микроскопирования при увеличении 420х (диаметр фрагмента поля зрения 0,2 мм) путем подсчета количества желез в 5 полях зрения с вычислением средней величины.
Дополнительно изучалась пролиферативная активность клеток слизистой оболочки посредством иммуногистохимических методик с применением маркера Ki 67 и определением индекса пролиферативной активности.
Все наблюдения распределялись по возрастным группам:
1. 41-50 лет - 5 случаев (мужчин - 3, женщин - 2),
2. 51-60 лет - 12 случаев (мужчин - 8, женщин - 4),
3. 61-70 лет - 12 случаев (мужчин - 5, женщин - 7),
4. 71-80 лет - 15 случаев (мужчин- 6, женщин - 9),
5. 81-90 лет - 4 случая (мужчин - 2, женщин - 2)
6. 91-100 лет - 2 случая (мужчин - 0, женщин - 2).
Было изучено 50 случаев умерших от сердечно-сосудистой патологии в возрасте от 41 до 92 лет.
При изучении ядер блуждающего нерва, выявлены следующие закономерности:
1)признаки прогрессирующего уменьшения количества нейронов с увеличением возраста. В возрастной группе 41-50 лет среднее число нейронов в поле зрения составило 17,2, в группе 51-60 лет - 14,9, в группе 61-70 лет - 14,2, в группе 71-80 лет - 12,1, в группе 81-90 лет - 10,7, в группе 91-100 лет - 10,6.
2) снижение количества нейронов в среднем на 38,37% в возрастной группе 91-100 лет по сравнению с группой 41-50 лет.
При изучении слизистой оболочки тонкого кишечника выявлены следующие закономерности:
1) признаки развития атрофических процессов с увеличением возраста. В возрастной группе 41 -50 лет среднее число желез в поле зрения составило 11,6, в группе 51-60 лет - 9,8, в группе 61-70 лет - 8,3, в группе 71-80 лет - 7,3, в группе 81-90 лет - 7,1, в группе 91-100 лет - 6,88.
2) снижение количества желез слизистой оболочки в среднем на 40,7% в возрастной группе 91-100 лет по сравнению с группой 41-50 лет.
3) снижение пролиферативной активности клеток слизистой оболочки в возрастной группе 91 -100 лет по сравнению с группой 41-50 лет в среднем на 32,3%.
Статистические расчёты. Для оценки коррелятивных взаимосвязей между возрастом умерших, количеством нейронов в дорсальных ядрах блуждающего нерва и развитием атрофии слизистой оболочки тонкого кишечника произведен подсчет критерия хи-квадрат Пирсона.
Результаты исследования. Исследование аутопсий умерших различных возрастных групп показалоо, что для взаимосвязи между количеством нейронов в ядрах блуждающего нерва и возрастом значение критерия хи-квадрат Пирсона составляет 10.100 при критическом уровне для данной выборки 9,00. Для взаимосвязи между развитием атрофии желез слизистой оболочки кишечника и возрастом умерших значение критерия составляет 12.280 при критическом уровне для данной выборки 10,00. Для взаимосвязи между снижением количества нейронов и развитием атрофии значение t-критерия составляет 38.000 при минимальном уровне 10.00.
Выводы. Коррелятивная взаимосвязь между потерей нейронов в дорсальных ядрах блуждающего нерва и развитием атрофических процессов в слизистой оболочке кишечника выражена более значительно по сравнению с возрастными взаимосвязями. Это позволяет предположить, что возрастные изменения в ядрах вагуса приводят к нарушениям трофической иннервации слизистой оболочки тонкого кишечника, что приводит к снижению пролиферативной активности стволовых клеток и развитию атрофических процессов.
Список литературы
1. Фролькис В.В. Старение и увеличение продолжительности жизни / В.В. Фролькис. Ленинград: Наука,
1988. 239 с.
2. Davis E.A. and Dailey M.J. A direct effect of the autonomic nervous system on somatic stem cell proliferation?
American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. Vol. 316. № 1, 2018.
doi.org/10.1152/ajpregu.00266.2018.
3. Tingyi Sun, Dandan Li, Shilong Hu, Li Huang, Haimei Sun, Shu Yang, Bo Wu, Fengqing Ji, Deshan Zhou. Aging-dependent decrease in the numbers of enteric neurons, interstitial cells of Cajal and expression of connexin43 in various regions of gastrointestinal tract». Published online, 2018. Dec. 11. doi: 10.18632/aging. 101677.
4. Alan R. Parrish The impact of aging on epithelial barriers. Published online, 2017. Jul. 7. doi: 10.1080/21688370.2017.1343172.
5. Коломийцев А.К. Изменения в ядрах блуждающего и тройничного нерва в зависимости от возраста. Известия высших учебных заведений. Северо-Кавказский регион. Естественные науки, 2013. № 3. С. 101104.
6. Rémond Didier, Shahar Danit R., Gille Doreen, Pinto Paula, Kachal Josefa, Peyron Marie-Agnès, Dos Santos Claudia Nunes, Walther Barbara, Bordoni Alessandra, Dupont Didier, Tomás-Cobos Lidia and Vergères Guy. Understanding the gastrointestinal tract of the elderly to develop dietary solutions that prevent malnutrition. Published online, 2015. May 27. doi: 10.18632/oncotarget.4030.
