CC BY
14УДК 611.4:615.37:311.16 И. В. Бобрышева
ВЗАИМОСВЯЗЬ АДЕНОГИПОФИЗА С ОРГАНАМИ ИММУННОЙ СИСТЕМЫ БЕЛЫХ КРЫС НА ФОНЕ ИММУНОСТИМУЛЯЦИИ ПО ДАННЫМ КОРРЕЛЯЦИОННОГО АНАЛИЗА
Кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии, Государственное учреждение «Луганский государственный медицинский университет», 91045 г. кв. 50-летия Обороны Луганска, 1, Луганск.
Для корреспонденции: E-mail: [email protected] For correspondence: E-mail: [email protected]
РЕЗЮМЕ
Иммунная система функционирует в тесной взаимосвязи с другими регуляторными системами организма -нервной и эндокринной. Гормоны, секретируемые органами иммунной системы, взаимодействуют с рецепторами, как иммунокомпетентных клеток, так и эндокринных клеток, тем самым регулируя функциональную активность иммунной и нейроэндокринной систем. Цель работы - выявить наличие и особенности корреляционных связей между морфометрическими параметрами аденогипофиза и некоторых органов иммунной системы белых крыс на фоне иммуностимуляции организма. Установлено наличии положительной зависимости средней и сильной степени выраженности между морфометрическими показателями соматотропных, тиротропных, гонадотропных и хромофобных эндокриноцитов аденогипофиза, тимуса и белой пульпы селезенки.
Ключевые слова: аденогипофиз, тимус, селезенка, иммуностимуляция, корреляционный анализ.
SUMMARY
THE RELATIONSHIP OF THE ANTERIOR PITUITARY WITH THE ORGANS OF THE IMMUNE SYSTEMS OF WHITE RATS ON THE BACKGROUND OF IMMUNOSTIMULATION ACCORDING THE CORRELATION ANALYSIS
Bobrysheva I.V.
The immune system functions in close relationship with other regulatory systems of the organism - the nervous and endocrine. Hormones secreted by the lymphoid organs interact with the receptors as immune cells and endocrine cells, thereby regulating the functional activity of the immune and neuroendocrine systems. Aim of work - to reveal presence and features of correlations between the morphometric parameters of the anterior pituitary and of some organs of the immune system of white rats in the background immunostimulation of the organism. It was established the presence a positive relationship of moderate and strong severity between morphometric parameters of somatotropic, thyrotropic, gonadotropic and chromophobic endocrine cells of anterior pituitary, thymus and spleen white pulp.
Key words: anterior pituitary, thymus, spleen, immunostimulation, correlation analysis.
Иммунная система функционирует в тесной взаимосвязи с другими регуляторными системами организма - нервной и эндокринной. Эти системы имеют общие регуляторные вещества, включая гормоны, нейропептиды, медиаторы и цитокины, которые обеспечивают молекулярную основу для координированных реакций этих систем на изменения гомеостаза в ответ на стресс, воспаление или инфекцию [1-5].
Ряд нейропептидов, выделенных из гипофиза, способны изменять уровень метаболизма иммунокомпетентных клеток, влияя не только опосредованно через гормоны соответствующих периферических эндокринных желез, но и непосредственно на специфические рецепторы этих клеток при помощи циклических нуклеотидов [6, 7].
В литературе имеются указания, что практически все популяции иммунокомпетент-ных клеток, обладают помимо специфических рецепторов к факторам, реализующим иммунный ответ, также рецепторами к множеству неспецифических, в частности, гормонам и нейромедиаторам, что определяет возможность модулирующего влияния этих агентов на функции клеток, принимающих участие в иммунных реакциях [8].
Кроме того, гормоны, которые секретиру-ются органами иммунной системы, взаимодействуют с рецепторами, как иммуноком-петентных клеток, так и эндокринных клеток, тем самым регулируя функциональную активность иммунной и нейроэндокринной систем [9-11]. Вместе с тем, исследований,
2016, т. 6, №4
КРЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ
посвященных изучению взаимосвязи и взаимообусловленности морфофункциональных изменений аденогипофиза и органов иммунной системы в условиях иммуностимуляции, в доступной литературе нами не обнаружены.
Цель данной работы - выявить наличие и особенности корреляционных связей между морфометрическими параметрами аденоги-пофиза и некоторых органов иммунной системы белых крыс на фоне иммуностимуляции.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Экспериментальное исследование проведено на 60 белых беспородных крысах-самцах репродуктивного периода массой 150-170 г возрастом 4 месяца. Животных содержали в условиях вивария при t° 20-25 C, влажности не более 50% в стандартных пластиковых клетках при искусственном 12-часовом световом режиме и свободном доступе к воде и пище [12].
Моделирование иммуностимуляции проводили с помощью введения имунофана («Био-нокс», Россия). Крысы были разделены на две группы. Животным экспериментальной группы (30 особям) внутримышечно вводили имуно-фан из расчета 0,7 мг/кг пятикратно по схеме: на 1, 3, 5, 7, 9 сутки. Способ введения и доза рассчитывались исходя из средней терапевтической дозы препарата для человека. Животные, получавшие 0,9% раствор натрия хлорида в эквивалентном объёме и в соответствующие сроки (30 крыс), служили в качестве контроля. Выведение животных из эксперимента осуществляли через 1, 7, 15, 30 и 60 суток после окончания введения препарата путем декапитации под эфирным наркозом. Одновременно выводились контрольные крысы соответствующего возраста. Эксперимент выполнен с соблюдением правил биоэтики, утвержденных Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей (Страсбург, 1986) и одобрен комиссией по вопросам биоэтики ГУ «Луганский государственный медицинский университет» (протокол № 1 от 19.01.2013).
Объектами исследования служили гипофиз, тимус и селезенка. Забор, фиксацию материала и изготовление парафиновых блоков выполняли согласно общепринятым методикам. Срезы гипофизов окрашивали гематоксилином-эозином, по методу Маллори и Гримелиуса (наборы для окраски Bio-Optica Milano s. p. a.). Для изучения структурных компонентов тимуса и селезенки парафиновые срезы толщиной 4-6 мкм окрашивали гематоксилином и эозином (чда, Россия). Детали гистологического строения исследовали с помощью аппаратно-про-
граммного комплекса, включающего микроскоп Olympus CX- 41 («Olympus», Япония) и цифровой фотоаппарат Olympus SP 500UZ («Olympus», Япония) с использованием компьютерной программы «Morpholog» (Украина) [13].
На полученных парафиновых срезах в аде-ногипофизе идентифицировали хромофобные (ХФЭ), ацидофильные и базофильные эндо-криноциты. Среди ацидофильных клеток превалировали соматотропные эндокриноциты (СТЭ). Среди базофильных клеток выявляли тиротропные (ТТЭ), гонадотропные (ГТЭ) и кортикотропные эндокриноциты. Определяли площадь поперечного сечения указанных эндокриноцитов, их ядер и цитоплазмы (в мкм2); на основе полученных данных вычисляли ядерно-цитоплазматическое отношение (ЯЦО). Определяли относительную площадь морфофункциональных зон тимуса: субкапсу-лярной, внутренней кортикальной и мозгового вещества. В селезенке определяли относительную площадь белой и красной пульпы (в %), диаметр лимфатических узелков, их герминативных центров, ширину мантийной зоны, краевой зоны, периартериальной зоны (в мкм).
С помощью программы «Statistica 6.0» определяли средние величины, среднее квадратичное отклонение исследуемых показателей. При определении разницы между средними показателями критическими считали уровень значимости р=0,05.Степень корреляционной связи определяли в зависимости от показателя коэффициента корреляции Браве-Пирсона. Корреляционную связь оценивали по следующей шкале: 0<r<=0,3 - практически отсутствующая связь; 0,3<r<=0,5 - слабая связь; 0,5<r<=0,7 -корреляционная связь средней силы; 0,7<r<=0,9 - сильная корреляционная связь; 0,9<r<=1 -очень стильная корреляционная связь [14].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В области медико-биологических исследований при необходимости наряду с регистрацией комплекса параметров исследуемых органов выявить их взаимосвязи и взаимообусловленность, применяется корреляционный анализ.
Одним из надежным морфометрических критериев усиления функции клеток, активации их специфической деятельности, интенсивности синтетических процессов является увеличение диаметра и площади их ядер [15]. Функциональное увеличение этих показателей происходит в связи с переходом компактного неактивного гетерохроматина в мелкодисперсный эухроматин, с которого идет считывание информации о строении синтезируемого вещества на молекулы РНК.
После введения имунофана белым крысам репродуктивного периода выявлены достоверные корреляционные связи между отдельными показателями через 2-4 недели после завершающей инъекции имунофана. Так, через 15 суток после окончания введения препарата показатель площади ядер СТЭ имел прямую сильную корреляционную связь с такими показателями: площади внутренней кортикальной зоны тимуса (г=0,83), площади белой пульпы селезенки (г=0,87), диаметра герминативных центров лимфатических узелков селезенки (г=0,82). Показатель площади ядер ТТЭ также имел позитивную сильную корреляционную связь с показателями площади внутренней кортикальной зоны тимуса (г=0,82), площади белой пульпы селезенки (г=0,79), диаметра лимфатических узелков селезенки (г=0,85). Корреляционная связь средней силы наблюдалась между площадью ядер ГТЭ и площадью белой пульпы селезенки (г=0,60), а также диаметром лимфатических узелков селезенки (г=0,59) и их герминативных центров (г=0,864). В то время как между площадью ядер указанных аденоцитов и площадью внутренней кортикальной зоны тимуса выявлялась высокая степень положительной взаимосвязи (г=0,90). Показатель площади ядер ХФЭ также демонстрировал средний и высокий уровень корреляционной связи с показателями площади внутренней кортикальной зоны тимуса (г=0,65), площади белой пульпы селезенки (г=0,85).
На 30 сутки наблюдения после окончания введения препарата между морфометрически-ми показателями эндокриноцитов аденоги-пофиза, тимуса и селезенки также выявлены прямые умеренные и сильные корреляционные связи. Так, коэффициент корреляции между показателем площади ядер СТЭ и показателем площади внутренней кортикальной зоны тимуса составлял 0,86; площади ядер и площадью белой пульпы селезенки - 0,61; площади ядер и диаметра герминативных центров лимфатических узелков селезенки - 0,89. Прямая корреляционная связь средней силы имела место между показателем площади ядер ТТЭ и показателями площади внутренней кортикальной зоны тимуса (г=0,66), а также диаметром герминативных центров лимфатических узелков селезенки (г=0,68). Кроме того, было установлено, что показатель площади ядер ГТЭ находился в достоверной прямой связи высокой степени с показателями площади внутренней кортикальной зоны тимуса (г=0,88), площади белой пульпы селезенки (г=0,80), диаметра герминативных центров лимфатических узелков селезенки (г=0,90).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, полученные в результате корреляционного анализа данные свидетельствуют о наличии положительной зависимости средней и сильной степени выраженности между мор-фометрическими показателями соматотропных, тиротропных, гонадотропных и хромофобных эндокриноцитов аденогипофиза, тимуса и белой пульпы селезенки белых беспородных крыс репродуктивного периода после введения иммуностимулятора имунофана, что позволяет сделать вывод о существовании взаимосвязи аденогипофиза и органов иммунной системы на фоне экспериментальной иммуностимуляции.
Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гусельникова В.В., Сухорукова Е.Г., Коржевский Д.Э., Полевщиков А.В. Тучные клетки тимуса как посредники в системе нейроиммунных взаимодействий. Медицинский академический журнал. 2013; 13(3): 53-63.
2. Казаков В.Н., Снегирь М.А., Снегирь А.Г., Гайда-рова Е.В., Ивнев Б.Б., Натрус Л.В. Пути взаимодействия неровной, эндокринной и иммунной систем в регуляции функций органимза. Архив клинической и экспериментальной медицины. 2004; 13(1-2): 3-10.
3. Deckx Nathalie, Lee Wai-Ping, Berneman Zwi N., Cools Nathalie Neuroendocrine immunoregulation in multiple sclerosis. Clinical and Developmental Immunology. 2013; 2013: 23 р. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://dx.doi.org/10.1155/2013/705232.
4. Demas G.E., Carlton E.D. Ecoimmunology for psychoneuroimmunologists: Considering context in neuroendocrine-immune-behaviorinteractions. Brain Behav. Immun. 2015; 44: 9-16.
5. Pijanowski L., Jurecka P., Irnazarow I. Activity of the hypothalamus-pituitary-interrenal axis (HPI axis) and immune response in carp lines with different susceptibility to disease. Fish Physiol. Biochem. 2015; 41(5): 1261-78.
6. Delgado M., Ganea D. Antiinflamatory neuropeptides: a new class of endogenous immunoregulatory peptides. Brain Behav. Immun. 2008; 22: 1146-51.
7. Di Comite G., Grazia Sabbadini M., Corti A., Rovere-Querini P. Conversation galante: How the immune and the neuroendocrine systems talk to each other. Autoimmun Rev. 2007; 7(1): 23-9.
8. Berczi I., Chalmers I.M., Nagy E. The immune effects of neuropeptides. Baillieres Clin. Rheumatol. 1996; 10(2): 227-57. Доступно по: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/8911648.
9. Miyake S. Mind over cytokines: Crosstalk and regulation between the neuroendocrine and immune systems. Clinical and Experimental Neuroimmunology. 2011; 3(1): 1-15. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: DOI: 10.1111/j.1759-1961.2011.00023.
2016, т. 6, №4
КРЫМСКИЙ ЖУРНАЛ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ И КЛИНИЧЕСКОЙ МЕДИЦИНЫ
10. Rivest S. Interactions between the immune and neuroendocrine systems. Progress in Brain Research. 2010; 181:43-53. doi: 10.1016/S0079-6123(08)81004-7. Доступно по: http://www.sciencedirect.com/science/article/ pii/S0079612308810047.
11. Szelenyi J., Vizi E.S. The Catecholamine Cytokine Balance: Interaction between the Brain and the Immune. Ann. N. Y. Acad. Sci. 2007; 1113: 311-24.
12. Западнюк В.И., Западнюк И.П., Захария Е.А. Лабораторные животные. Разведение, содержание, использование в эксперименте. К.: Вища школа; 1983.
13. Овчаренко В.В., Маврич В.В. Комп'ютерна про-грама для морфометричних дослщжень «М^фЬю^». Патент на винахщ №9604. 19.03.2004.
14. Реброва О.Ю. Статистический анализ медицинских данных. Применение пакета прикладных программ STATISTICA. М.: МедиаСфера, 2002.
15. Хесин Я.Е. Размеры ядер и функциональное состояние клеток. М.:Медицина, 1967.
REFERENCES
1. Gusel'nikova VV, Sukhorukova EG, Korzhevskii DE, Polevshchikov AV. Tuchnye kletki timusa kak posredniki v sisteme neiroimmunnykh vzaimodeistvii. Meditsinskii akademicheskii zhurnal. 2013; 13(3):53-63 (In Russ).
2. Kazakov VN, Snegir' MA, Snegir' AG, Gaidarova EV, Ivnev BB, Natrus LV. Puti vzaimodeistviya nerovnoi, endokrinnoi i immunnoi sistem v regulyatsii funktsii organimza. Arkhiv klinicheskoi i eksperimental'noi meditsiny. 2004; 13(1-2): 3-10 (In Russ).
3. Deckx Nathalie, Lee Wai-Ping, Berneman Zwi N, Cools Nathalie Neuroendocrine immunoregulation in multiple sclerosis. Clinical and Developmental Immunology. 2013; 2013: 23 р. Available at: http://dx.doi. org/10.1155/2013/705232.
4. Demas GE, Carlton ED. Ecoimmunology for psychoneuroimmunologists: Considering context in neuroendocrine-immune-behaviorinteractions. Brain Behav. Immun. 2015; 44: 9-16.
5. Pijanowski L, Jurecka P, Irnazarow I. Activity of the hypothalamus-pituitary-interrenal axis (HPI axis) and immune response in carp lines with different susceptibility to disease. Fish Physiol. Biochem. 2015; 41(5): 1261-78.
6. Delgado M, Ganea D. Antiinflamatory neuropeptides: a new class of endogenous immunoregulatory peptides. Brain Behav. Immun. 2008; 22: 1146-51.
7. Di Comite G, Grazia Sabbadini M, Corti A, Rovere-Querini P. Conversation galante: How the immune and the neuroendocrine systems talk to each other. Autoimmun Rev. 2007; 7(1): 23-9.
8. Berczi I, Chalmers IM, Nagy E. The immune effects of neuropeptides. Baillieres Clin. Rheumatol. 1996; 10(2): 227-57. Available at: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/ pubmed/8911648.
9. Miyake S. Mind over cytokines: Crosstalk and regulation between the neuroendocrine and immune systems. Clinical and Experimental Neuroimmunology. 2011; 3(1): 1-15. Available at: DOI: 10.1111/j.1759-1961.2011.00023
10. Rivest S. Interactions between the immune and neuroendocrine systems. Progress in Brain Research. 2010; 181: 43-53. doi: 10.1016/S0079-6123(08)81004-7. Available at: http://www.sciencedirect.com/science/article/ pii/S0079612308810047.
11. Szelenyi J, Vizi ES. The Catecholamine Cytokine Balance: Interaction between the Brain and the Immune. Ann. N. Y. Acad. Sci. 2007; 1113: 311-24.
12. Zapadnjuk VI, Zapadnjuk IP, Zaharija EA. Laboratornye zhivotnye. Razvedenie, soderzhanie, ispol'zovanie v jeksperimente. K.: Vishha shkola; 1983 (In Russ).
13. Ovcharenko VV. Komp'yuterna programa dlya morfometrichnikh doslidzhen' «Morpholog». Patent №9604. March 19, 2004. (In Ukr).
14. Rebrova O.Yu. Statisticheskii analiz meditsinskikh dannykh. Primenenie paketa prikladnykh programm STATISTICA. M.: MediaSfera, 2002 (In Russ).
15. Khesin Ya.E. Razmery yader i funktsional'noe sostoyanie kletok. M.:Meditsina, 1967.
