Автореферат и диссертация по медицине (14.00.23) на тему:Эндопульмональная цитограмма и пролиферация альвеолярных макрофагов в норме и при адаптивных реакциях

ЛКЛДЕЛШЯ Л1ЕДНЦИНСКИХ НЛУК СССР

научно-исследовательский институт люрфологии человека

На правах рукописи

УДК 612.210.017.2:011.24.018

МЛАДКОВСКАЯ Татьяна Борисовна

ЭНДОПУЛЬМОНАЛЬНАЯ ЦИТОГРАММА И ПРОЛИФЕРАЦИЯ АЛЬВЕОЛЯРНЫХ МАКРОФАГОВ В НОРМЕ И ПРИ АДАПТИВНЫХ РЕАКЦИЯХ

14.00.23. — гистология, цитология, эмбриология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 1991

Работа выполнена в лаборатории пульмонологии НИИ морфологии человека АМН СССР.

Н а у чныи руководитель

доктор медицинских наук, профессор J1. К. Романова.

доктор медицинских наук, профессор А. Г. Бабаева, доктор медицинских наук, профессор Ю. И. Афанасьев.

Ведущее учреждение — Московский ордена Трудового Красного Знамени медицински:"! стоматологический институт имени II. А. Семашко.

Защита состоится « » . . 1991 г.

в « . . . » часов на заседании специализированного совста (Д 001.04.01) при НИИ морфологии человека АМН СССР по адресу: 117418, Москва, ул. Цюрупы, 3.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке IIIIII морфологии человека АМН СССР.

Автореферат разослан « &&» (^¿ссг/Э/^г-С^ _ 1901 г.

Ученый секретарь

О ф и ц и а л ыт ы с о и п о п е и т ы:

специализированного совета кандидат биологических наук

ОБЩ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Дкууад^оогь темы. Последние десятилетия знаменуются ухудшением экологических условий среды обитания человека и в связи с этим - ростом заболеваемости органов дыхания, обусловленной нарушением защитных механизмов организма (Н.В. Путов, Т.В. Федосеева, 1984; А.Г. Хоменхо и соавт., 1986; А.Г. Чучалин, 1987, 1989). Альвеолярные макрофаги (AM) относят к системе мононук-леарных фагоцитов (Я. Kapp, 1973, 1978; H.A. Юрина, А.И. Радос-тина, 1978; В.В. Серов, A.B. Шехтер, 1981; Ю.А. Афанасьев и др., 1982; И.Сь Фрейдлин, 1984; А.Н. Маянский, Д.Н. Маянский, 1989).

Альвеолярные макрофаги являются одной из наиболее важных клеточных популяций, ответственной за выработку фактора некроза опухолей, обезвреживание вирусов, бактерий и других токсичных субстанций; они представляют антиген лимфоцитам, участвуют в иммунных реакциях, моделируют пролиферацию и поведение ряда клеток (лимфоцитов, фибройластов), рехулируют липадный обмен в легкие (Л.К. Романова я др., 1977, М. Тернер-Уорвик, 1982; А.Г. Чучалин, 1989; G.W.Huxminebalce et al., l98Q;W.G.Hocking, D.W.Golde , 1979; С.?.Nathan ,'l987). Прогресс в изучении структуры и функции AM связан с началом получения изолированных клеток и продуктов их секреции путем легочных смывов у животных а человека.

По современным представлениям, источником альвеолярных макрофагов ггухат стволовые клетки костного мозга (И.С. фрейдлин, 1984; Н.Г. Хрущов И соавт., 1988; Р.L.Weiden et al. , 1980). Исследования по изучению кинетики и путей пополнения альвеолярных макрофагов немногочисленны, фрагментарны и противоречивы. По мнению одних исследователей, поддержание определен-

кого количества AM во взрослом организме в норме зависят не от пролиферации клеток in situ , а главным образом от притока моноцитов из костного мозга в кровь и затем из крови в легкие СВ.van Furth, Blusse van Old Alblas , 1982; H. Joh-

nson , 1988). Вопрос о возможности1 митотического деления дифференцированных альвеолярных макрофагов носит дискуссионный характер (Ю.И. Афанасьев и др., 1982; И.С. Фрейдлин, 1984). Наряду о этим в ряде работ выявлена способность зрелых альвеолярных макрофагов кивотных и человека к синтезу ДНК и к мишо-тическому делению (Г.И. Непомнящих и др., 1986; Л.К. Романова И Др., 1988;Р.В.Вittеглап et а1. , '1984; J.Shellito et al. , 1987).

Выяснение закономерностей физиологической регенерации популяции альвеолярных макрофагов в норме и при легочной патологии является одной из центральных проблем современной пульмонологии и цитологии. Разработка этой проблемы особенно актуальна в связи о внедрением в клинику способов иммунокоррекцин и аутомахро-фаготерапии (А.Г. Чучалин, 1985, 1989). Исходя из вышеизложенного, нами было предпринято настоящее исследование.

Пель работы - выявить пути пополнения альвеолярных макрофагов в обычных физиологических условиях и при адаптивных реакциях (при компенсаторном росте легкого, экспериментальном антракозе и бронхиальной астме человека).

Задачи исследования:

1. Дать количественную оценку ыитотической активности и индекса ядерности AAi-моноцитов из нативных бронхоальвеолярных смывов (БАС) людей без признаков легочной патологии и больных бронхиальной астмой.

2. Определить критерии "нормальной" эвдопульмональной цйго^-шмы (ЭЛЦ) человека и животных.

3. Выявить влияние повышенной, функциональной нагрузки (длительное вдыхание угольной ныли) на митотичаскую активность АМ-моноцитов БАС, состав ЭПЦ и масштабы миграции различных моток из микроциркуляторного русла легких в альвеолы.

4. Охарактеризовать митотическуи активность АМ-моноцитов БАС и ЭПЦ при компенсаторном рооте легкого с целью выявления возможности стимуляции пролиферации этих клеток.

Научная новизна. В работе представлены количественные цитологические критерии нормальной эндопульмональной цитограммы. аивотных и людей без признаков легочной патологии.

Впервые дана количественная оценка митотической активности АМ-моноцитов нативного БАС кивотных и человека в обычных физиологических условиях,при бронхиальной астме у больных, а также , при компенсаторном росте легкого и экспериментальном антракозе^, у крыс.

Новыми являются данные о том, что повышенная функциональная нагрузка (фагоцитоз частиц угля) не препятствует вступлению АМ в митоз. Показано впервые, что при антракозе и в процессе компенсаторного роста легкого стимулируется митотическое деление АМ.

Выявлено впервые, что при обострении бронхиальной астмы ' на фоне эозинофилни БАС не происходит изменения митотической активности и индекоа ядернооти АМ. В связи о тем, что митоти-ческая активность АМ не повышена при сравнительно выоокой гибели этих к' -¡ток можно предположить, что восстановление численности популяции АМ при бронхиальной аотме происходит главным образом за счет притока моноцитов из кровеносного русла в альвеолы о последующей их дифференцировкой в АМ.

Научно-практическое значение исследования. Работа имеет фундаментатьноо и прикладное значение. Данные о пролифйративной

активности АМ-моноцитов в обычных физиологических условиях и при адаптивных реакциях углубляют: наши знания о путях обновления популяции клеток макрофагального ряда.

Метод комплексного светооптического и электронномикроско-пического исследования клеток бронхоальвеолярных смывов челове внедрен в клиническую практику ША им. И.М. Сеченова и НИИ пед атрии АМН СССР.

Материалы работы включены в "Методические рекомендации к морфологическому изучению влияния химических факторов окружающей среды на дыхательную систему" (Институт общей и коммунальной, гигиены им. А.Н. Сысина АМН СССР, Москваг 1984).

Получено удостоверение на рационализаторское предложение (в соавторстве с Л „К. Романовой) "Способ приготовления препаратов из клеточной взвеси бронхоальвеолярных смывов для опреде ления эндопульмональной цитограммы", зарегистрированное в НИИ морфологии человека в J984 г. (Je 27/83).

На задгиту выносятся следующие основные положения

1. Альвеолярные макрофага аивотных и человека способны

к митотическому делению в обычных физиологических условиях, а также к стимулированной пролиферации.

2. Повышение функциональной нагрузки на популяцию АМ, в частности,фагоцитирование частичек угля, не препятствует вступлению Ató в митоз.

3. Пополнение популяции АМ легких взрослого организма осуществляется не только за счет притока моноцитов из мшфоцир-куляторного кровеносного русла в альвеолы и трансформации их

в АМ, но.и в результате пролиферации как зрелых АМ, так и моноцитов, непосредственно в альвеолах.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на:ежегодных научных сессиях НИИ Щ АМН СССР (1984-

№88) ; УП Всесоюзной конференции по вопросам регенерации и клеточного деления (Москва, 1985); Республиканской научной конференции "Морфологические критерии дизадаптации дыха тельной системы к факторам внешней среды "(Благовещенск, 1985); Пленуме :овета ЦШШТ Ж$ СССР "Диагностический бронхоальвеолярный лаваж" ^Москва, 1987); П Всероссийском съезде анатомов, гистологов, эмбриологов (Ленинград, 1988); Всесоюзной конференции научно-ледицинского общества пульмонологов (Саратов, 1988); Московском научном общеогве цитологов (Москва, 1989); I Всесоюзном конгрессе по"болезням органов дыхания (Киев, 1990).

Публикация. По тема диссертации опубликовано 15 работ.

Объдм и структура диссертации. Работа изложена на 4£0 страницах машинописного текста, иллюстрирована ИЧ рисунками, содержит Д£> таблиц. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы "Материалы и методы", одной главы собственных данных, содержащей 5 подглав, обоуадения полученных результатов, выводов и указателя литературы, включающего 86 отечественных и ЦЯ иностранных авторов.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДУ ИССЛВДОВАНИЯ

Диооертация является частью комплексной работы "Цитологические и ультраструктурные основы адаптации внутренней среды легкого при регенерации и экспериментальной легочной патологии. Регуляция секреции альвеолярного сурфактанта" (Й гос.регистра-' ции теш QIi_J0Q58996) , проводимой лабораторией пульмонологии НИИ морфологии человека АМН СССР. В работе использован экспериментальный и; клинический материал,

Проведено 3 серии- опытов на 116 крысах, в которых изучали цитологический состав нативного БАС и мито'тическую. активность

клеток монспдатарно-макрофагалького ряда. В I серии - у интакт-ных б/п и чистолинейных 1фыс (Август и Ваг), а также у крыс-гнотобиотов Спрейг-Доули из бокса НИИ эпидемиологии и микробиологии им. И.О. Вамалеи, любезно предоставленных нам руководителем лаборатории гнотобиологии д.м.н. Е.М. Горской,

Во. 2-ой серии опытов изучали клетки EA.0 при экспериментальном антракозе, т.е. при повышенной функциональной нагрузка на клеточные популяции, участвующие в защите легких от экзогенных примесей во вдыхаемом воздухе. Опыты проведены на 2-х группах б/п крыс-самцов массой 230-320 г. Животные первой группы - длительно вдыхали угольную пыль в повышенных концентрациях, а крысы другой группы - находились в виварии г. Караганда и вдыхали угольную пыль в малых дозах ("бытовое занижение"} .

Длительное ингаляционное затмение проводилось по 3 часа в день (6 раз в неделю) в течение 6 месяцев Ш.М. Кабуловым в Карагандинском медицинском институте (зав. каф. топографаческ( анатомии и оперативной хирургии - проф. Т.Г. Чернова). Петрографический состав угля соответствовал Ш стадии метаморфизма с преобладанием витрикита, без налитая кремния. Концентрация пыли, частицы которой не превышали 5 мкм, во вдыхаемом воздух составляла 300 мг/куб.ы. Эксперимент проводили дважды: в 1984 и 1985 гг. в июне-июле,

В 3-й серии опытов у крыс удаляли левое легкое по Л.К. Р мановой (1971). Контролем служили интактные.крысы, а такие'ки вотные о ложной операцией (наложение пневмоторакса). Для изуч ния митотической активности клеток моноцитарно-макрофагально! ряда при компенсаторном росте легкого были выбраны ранние срс п/о (I, 3, 5 сутки).

Во всех сериях опытов БАС у крыо получали под глубоким аембуталовш наркозом, не выделяя легкие из -ссудной полости. Использовали подогретый (+37°С) физиологический раотвор. После забора БАС и осмотра всех'органов крыс о признаками патологии выбраковывали. Проводили гистологическое исследование легких.

Клиническая часть работы проведена совместно о доцентом С.И. Овчарекко (кафедра внутренних болезней J6 I, зав. - проф. В.И. Маколшга) ММА им. И.М. Сеченова. Было обследовано 22 больных инфекционно-аляергаческой. бронхиальной астмой в фазе обострения разной степени выраженности (13 мужчин я 9 женщин в возрасте от 18 до 55 лет; 5 человек курили). В хрупну сравнения всшш 9 пациентов (б муачик и 3 женщины), у которых по данным физикального, лабораторного и инструментального обследования отсутствовали признаки легочной«патологии. Среди них было 4 человека курящих. Бронхольвеолярный субсегментарный лавак выпол-. няли в утренние часы (до IX00) к.м.н. В.В. Филиппов, I.E. Логинов или Л.С. Грибова в мажклинической эндоскопической лаборатории (зав. - к.м.н. В.Я. Заводнов) ММА им. И.М. Сеченова по методу В.А. Герасийа (1981). Для ВАС использовали стерильный физиологический раотвор (+37°С). Первую порцию (20 мл), которую использовали для промывания бронхов, не исследовали. Затем дробно (по 50 мл) вводили 150 мл физиологического раствора, а БАС аспирировали в стерильные пластиковые ловушки и. фильтровали через 4 слоя стерильной марли в охлажденные отеклянные силико-низированнк флаконы. С момента получения БАС до приготовления цитологических препаратов проходило не более 30-60 мин.

Цитологическое исследование БАС было однотипным у животных и у человек. В камере Горяева подсчитывали число клеток в I мл, определяли их жизнеспособность при окраска 1% трипановым синим. Из клеточной взвеси нативного БАС, не подвергавшегося центра-

фугированию, готовили цитологические препараты по оригинальной методике (рац. предложение № 27/83 от 19.09.84) и окрашивали по Пахшенгейму-Крюкову или по Гимзе.

Для определения зндопульмональной цитограммы - ЭЩ (процентного соотношения различных клеточных элементов: моноцитов-Ш, лимфоцитов, нейтрофилышх, зозинофильных и базофальных лей коцитов, тучных клеток)(А.П. Авцын и др., 1982) в каадом случа просматривали 1000 клеток при увеличении х 1000 (иммерсия). Клетки бронхиального эпителия и эритроциты в ЭЩ не включали.

Ми'тотическую активность АМ-моноцитов определяли при просмотре 4000 одноядерных клеток для кавдого человека и 2000 -для каждого животного. Митотический индекс (МИ) выражали в промилле. Как в клинической, так и в экспериментальной части работы для идентификации клеток БАС использовали трансмиссионную электронную микроскопию (совместно с к.б.н. M.G. Покровской). Полутонкие срезы (I мкм)'клеток, фиксированных в 2,5% глютарад декаде на 0,1 ы фосфатном буфере (рН-7,4), окрашенные толуи-диновым синим по М.А. Пальцеву и С.Г. Косолапову (-1974), просматривали в световом микроскопе. Результаты исследования обрабатывали статистически по методу Фишзра-Стьюдента. Различия показателей считали достоверными пра р^0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I. ЙИТШГЦчедрзд- ¡Щ^Теридт^ка, рдд щ цтотачеовзд активность альвеолярных макоойагов у взрослых

дабзшшвд*; кто

Специальное изучение клеточного состава внутренней среды легких у интактных крыс продиктовано тем, что эти данные имеют

самостоятельный научный интерес; их целесообразно учитывать оря проведении научно-исоледовательоких работ в области экспериментальной пульмонологии.

Число клеток в I ил БАС (моноцитов, АМ, лимфоцитов, поли-иорфноядерньсс лейкоцитов) от крыс из вивариев Москвы и Караганды ("битовое запыление") не отличалось достоверно. Однако цитоз БАС у 1фыо-гаотобиотов оказался достоверно ниже, чем у крас все* остальных груш. Жизнеспособность АМ была сравнительно высокой в БАС у всех животных - 93,4-97,1$; различия показателей числа нежизнеспособных АМ во всех группах животных были недостоверными. Число нежизнеспособных клеток бронхиального эпителия (0,024 ± 0,003 х Ю6) в I мл БАС крыс о "бытовым запыленном" угольными частицами было в 2 раза (р < 0,05) больше, чем в I ил БАС крыс из вивария Москвы. Повышенная гибель и отторжение бронхиального эпителия указывают на активацию физиологической регенерации этих клеток в условиях "бытового загш-ления".

В эвдопульмональной цитограше у всех групп крыс преобладали метки моноцитарно-макрофагального ряда, ооотавляюадае до 95,6^. Относительное число лимфоцитов колебалось от 5,6% до 2,9?!. Среднее относительное содержание нейтрофилышх лейкоцитов подвержено более значительным групповым колебаниям: от 0,66$ (крысы Спрейг-Доули) до 28,6$ (крысы Ваг). При вдыхании угольной шиш в ограниченном объеме качественный состав ЭПЦ не изменяется.

Для крыс Спрейг-Доули о ограниченной контаминацией микрофлорой ЭПЦ включает: АМ - 95,6%, лимфоцитов - 3,7%, нейтрофиль-ных лейкоцитов - 0,6%, эозинофилов - 0,07$; Сравнительно низкое содержание нейтрофилышх лейкоцитов в ЭПЦ крыс-гаотобиотов обусловлено, очевидно, .условиями их безмикробного содержания.

. Рис. 1>;итотичеекля активность клеток моноцитарно-макрофагального ; ; ряда БАС в разных условиях 1 .:.:.!-.'.;. . ;

: А г.у лабораторных крыс1

2,о1 . V'. ;

; 1,ь ; 1,о

! : 0,5

• В - при эксперименталы •; : антракозе ; : ' ' ';

• '¿И

)• г

0.54 •

; о:

I

з

: I

: I г крыск-самцн беспородные (п=1б) ; : 2 - крксы-самки Август (п*П); ; , 3 - крысы-самки Баг (п=9) 4.у крысы-самци Спрейг-Доули. гнотобиоты (пвЦ)

- I ~ контроль . ; 2 - антракоз

В - в процессе компенсаторного роста , ; Г - при бронхиальной ест

' ; ! и у лиц без признаке

ах ■: - - г • легочной патологии

' I • >. : ш

.0,5

_Срок после.

операции (сутки)

---- контрочь

♦ удаление лепого легкого —о- т[г.»лпя операция х - ,-,ак!<го для' кянс-саыок» у котор:«с удйлоао. леьов'

~Т--Г—

1 "ноша" (п=9)

2 - 5р.астма (п=225

I ЗПЦ крыс Лвхуст и Ваг значительно выражен нейтрофалез (23,8$ I 28,соответственно), который увеличен по оравненип о этим [оказателем док беспородных крыс из вивария Мооквы более,чем 1 2,5 раза, а для крыс-гаотобиотов Спрейг-Доули в 3? раз ;р < 0,05). Результаты нашего исследования указывают на налита скрытой легочной патологии у внешне здоровых животных и согласуются с данными работы Э.Х. Абдрашитовой (1983), которая гоказала, что "хроническое респираторное заболевание", по клиническим данным, набладается у нелинейных крыс в 40$ случаев. Эти данные следует учитывать при изучении различных аспектов экспериментальной пульмонологии.

Фигуры митоза в АМ-моноцитах на препаратах нативного БАС бшш обнаружены у животных всех 4 груш: у 8 из 16 б/п крыс; у б из II крыс Август; у 7 из 9 крыо линии Ваг и у 9 из II крыс-гаотобиотов Спрейг-Доули. Соотношение ранних фаз митоза (профазы + метафазы) к поздним (телофазы + анафазы + реконструкции) составляло от 1,2 до 1,7. Средний Щ для б/п крыс составил 0,44 ±, 0,15$.; дня крыс Август - 1,0 ± 0,3856.; Ваг - 1,67 ± 0,3756.; крыс-гаотобиотов Спрейг-Доули - 1,96 ± 0,62$»(промилле) (Рис. А). "Бытовое запыление" не оказало влияния на митотическую активность АМ-моноцитов карагандинских крыс.

Полученные нами данные согласуются о результатами работы Ог.ШюШ-Ьо вt а1.(1987), В которой у взрослых крыс Фишер 344 без патогенной флоры была обнаружена сравнительно высокая мито-тическая активность АМ (за оутки в митоз вступало 1,83$ клеток). Авторы считают, что это количество митозов доотаточно для само-поддержаная популяции АМ. Таким образом, на цитологических препаратах дативного БАС лабораторных крыс без применения цито-статиков или изотопной метки удалось дать количественную оценку пролиферации клеток макрофагального рада, заседающих альвеол-

Митотический индекс отражает состояние пролиферативной фазы физиологической регенерации АМ.

2. нятоипгседюд характеристика Ш и мртуврисрая

активность АМ при хроническом экспериментальном актрфсрзд

Ранее было показано, что в процессе прерывистого длительного вдыхания частиц "инертной" угольной пыли развивается акт-ракотический пневмосклероз (Ш.М. Кабулов, 1987). В I мл ЬАС таких животных отмечено достоверное увеличение (на 59$) суммар^ ного числа меток (АМ, ПМЯЛ, лимфоцитов). Жизнеспособность различных клеток ЕД.С оказалась неодинаковой. Клетки бронхиального эпителия во всех случаях были погибшими и красились трипа-новым синим. Массовой гибели Alá при запылении не отмечено; нежизнеспособные клетки составляли в среднем 4,9 ¿ 0,6$.

В эндопульмональной•цитограмме как контрольных, так и подопытных крыс, преобладали клетки моноцитарно-макрофагального ряда: на их долю в контроле приходилось 90,1 £ 1,6$, в опыте -90,9 t 1,20$. Лимфоциты составляли соответственно: 5,0 ± 1,3$ и 4,5 £ 1,0$*, нейтрофшш - 4,6 £ 1,3$ и 4,4 ± 0,8$; эозинофшш - 0,04 £ 0,02 и 0,06 ± 0,03$ (Табл. I).

Повышение цитоза'ЕАС крыс, длительно вдыхавших угольную пыль, обусловлено притоком различных клеточных элементов в респираторный отдел. Абсолютное число АМ-моноцитов в I мл ВАС возросло достоверно на 43$ (р <0,05), лимфоцитов - на 25$, нейтрофильных лейкоцитов - на 18$ (Табл. X). Полученные наш данные согласуются о результатами исследований других авторов ( s.Voisin et al. , 1983), показавших, что у шахтеров и при экспериментальном силикозе у крыс и морских свинок возрастает

Таблица I

Основные цитологические показатели БАС при хроническом экспериментальном антракозе у крыс

Показатель

Контроль

Опыт

1. Число животных

2. Число клеток а I мл БАС х I06

3. Общее число All в БАС**

4. Число кизкеспособкых АМ в БАС {%)

5. Общее число нейтрофиль-ных гранулоцитов в БАС**

6. Общее число лимфоцитов в БАС**

7. Эндопульмональная питогоамма

АМ-моноциты (%)

Лимфоциты. {%)

Нейтрофилы {%)

Эозинофилы (%)

Митотический индекс АГЛ {%»)

13

0,22 ± 0,20 2,04 £ 0,005

96,3 t 0,6

0,11 ± 0,005

0,12 t 0,004

90,1 ± 1.6 5,0 ±. 1,3 4,6 ± 1,3 0,04 t 0,02 0,15 ± 0,01

19

0,35 ± 0,02х 2,90 £ 0,003

95,1 * 0,6

0,13 ± 0,003

0,15 ± 0,004

90,9 ± 1,2 4,5 ± 1,0 4,4 ± 0,8 0,06 ± 0,03 0,82 ± 0,23х

Примечание: х - результаты в контроле и опыте достоверно отличаются (р< 0,05)

XX

- расчетные данные, полученные с учетом процентного соотношения клеток в эадолуль-мональной цитохрамме. Учитывалось количество БАС .(мл) из обоих лёгких.

к -

цитоз БАС, а чие.^ „шмфоцитов и эозннофилов не увеличивается; не отмечено также значительной гибели AM ( J.Dauber ot al. , 1982; L.A.Dethloff et al. , 1986).

Митозы в АМ-моноцитах БАС подопытных крыс встречались чаще, чем в контроле. Митотический индекс при антракозе оказался равным 0,82 ±, 0,2%,(промилле) (контроль - 0,15 £ 0,1$®), т.е. ■ увеличился в 5 раз (р <0,05) (Рис. Б). Наличие частиц угля в цитоплазме клеток свидетельствовало о том, что митозом делятся фагоцитирующие макрофаги. Около 63$ делящихся митозом АМ содержали в цитоплазме частички угля.

Таким образом, длительное вдыхание угольной пыли не приводит к существенному изменению соотношения различных клеточных элементов в респираторном отделе легких. Шесте с тем, повышение функциональной нагрузи! 'на макрофагальную систему легких сопровоадается увеличением абсолютного числа клеток в I мл БАС и активациой пролиферации АМ-моноцитов, заселяющих альвеолы. Следовательно, увеличение числа клеток моноцитарно-макрофагаль-ного ряда в респираторном отделе легких при антракозе происходит не только за счет притока моноцитов из кровеносного русла в альвеолы-с последующей их трансформацией в АМ, но и в результате деления митозом АМ-моноцитов ин ситу.

3. Цитологическая характеристика БАС и митотическая - актдвцоруь альвеоддвдцх ц^кррф^в ггрд КОМПеЩ-

"х9рн°м Р9Ш лтт у ш<?

Внутренний объем правого легкого к 5 суткам после левосторонней пульмонэктомяи возрастает на 36,2$ (р <0,01) и достигает 84$ от объема двух легких в контроле. Эти данные свидетельствуют о четко выраженной гипертрофии единственного легкого и

увеличении его альвеолярной, поверхности. Достоверных различий-изкду числом клеток в I мл ЕАС в контроле и в опыте выявлено-H0 было. На протяжении всех сроков (I, 3, 5 сутки) после удаления левого легкого, а также после лонной операции,отмечалась высокая жизнеспособность альвеолярных макрофагов EAG. Она колебалась от 94,5 ± 1,8% до 99,0 ± 0,6%. Клетки 'бронхиального эпителия в БАС всех обследованных крыс были нежизнеспособными, что отракадо процесс их физиологической, регенерации.

В ЭЩ как контрольных, так и крыс с единственным правым легким,преобладали клетки моноцитарно-макрофагального рада. Ни после односторонней пульмонэктокии, ни при ложной операции не наблюдалось увеличения относительного числа лимфоцитов. Наряду с этюд число нейтрофилов в ЬАС крыс с лонной операцией (на I сутки) и единственным легким (на I и 3 сутки) было повышенным. При этом у большинства животных при визуальном осмотре и гистологическом исследовании легких каких-либо патологических изменений не было выявлено. Однако, у всех кивотных с высоким нейтрофилезом (40-46$) гистологически.обнаружена нише- или средаедолавая мелкоочаговая бронхопневмония. После односторонней пульмонэктомии этот вид осложнения наблюдался у 6 из 22 крыс. . ■

Таким образом, увеличение дыхательной поверхности гапер- . трофаруицегося легкого сопровождается сравнительно быстрым пополнением числа клеток, заселяющих реопираторный отдел органа в выполняющих защитно-барьерную функцию. Клеточный состав БАС при компенсаторной гипертрофии легкого, не осложненной воспалительным процессом, мало отличается от клеточного состава БАС интактных и локнооперированных животных. Приток различных клеток из кровеносного русла в альвеолы по мере компенсаторной гипертрофии легкого.происходит, очевидно, равномерно, что способ-

ствует сохранению физиологического соотношения АМ-моноцитов, лимфоцитов, нейтрофильных и эозинофильных лейкоцитов во внутренней среде регенерирующего легкого.

При компенсаторном росте легкого на 1-5 сутки после операции выявлен 41 митоз в АМ-моноцитах: 3 профазы, 21 мата$аза, 3 анафазы, 10 телофаз, 4 реконструкции. У ложнооперированных крыс на 1-5 сутки после операции обнаружено Г? митозов в АМ-моноцитах. Достоверных различий мевду средними показателями МИ в разные сроки после наложения пневмоторакса и контролем не установлено.

Через I сутки после удаления левого легкого средний МИ для АМ-моноцитов был близок к ОД1 для животных о ложной операцией и не отличался достоверно от МИ контроля (Рис. ВХ На 3-й сутки п/о МИ составлял в среднем 1,3 ± 0,66$»(промилле). Однако,различия с контролем оказались недостоверными, что можно объяснить значительными индивидуальными вариациями МИ. На 5-е сутки после левосторонней Ъульмонэктомии пролиферация АМ-моноцитов из правого легкого достоверно повышается (Рис. В).

Таким образом, в условиях компенсаторного роота легкого возрастает митотическая активность АМ-моноцитов, получаемых из БАС. Преобладание ранних фаз митоза над поздними свидетельствует об истинной стимуляции пролиферации клеток, а не о задержке их в митозе. Увеличение абсолютного числа АМ во внутренней среде легкого в ранние сроки посла наложения пневмоторакса и левосторонней цульмонэктомии следует рассматривать как ком-пенсаторно-приопособительную реакцию организма. Возможно, что усиленны* выход различных клеток в альвеолы обусловлен повышением яроницаамости аэрогематического барьера. За счет притока из кровеносных капилляров в альвеолы моноцитов и трансформации их в АМ, а также в результате активной пролиферации местных АМ

обеспечивается пополнение этой популяции клеток при компенсаторном росте .легкого. Наиболее выраженная пролиферация АМ-моно-цитов, наблюдаемая нами на 5-о сутки после левосторонней пульмон-эктомии, совпадает с максимальным увеличением митотической активности других клеток (альвеолоцитов 2 типа, эвдотелиоцитов, фибробластов) регенерирующего легкого (Л.К. Романова, 1984, 1987). Одновременная стимуляция пролиферации клеток разной тканевой принадлежности свидетельствует о действии единого морального регенерационного отимула в организме после операций на легких. Повышение функциональной нагрузки на популяцию АМ не является препятствием для вступления этих клеток в штоз.

4. Цитологическая характеристика БАС и митотаческая . активность альвеолярных макройагоз v ланей без признаков легочной патологии

В эту группу включено 9 человек: 6 мукчия и 3 аенщины в возрасте от 18 до 52 лет. Средний возраст составил 30 лет. Не курили 5 человек, курили - 4 . У лиц этой группы отмечен умеренный цитоз нативного ЕАС (0,26 ±. 0,05 х 10® ил/мл) и высокая жизнеспособность АМ (86,5 ¿2,8$) (Табл. 2). Основная клеточная популяция, - клетки моноцитарно-макрофагального ряда • ■ (92,4 ± 1,3%). На долю лимфоцитов приходится 5,8 ± 1,2%, нейт-рофильных лейкоцитов - 0,8 £ 0,3$, а эозинофильных - 0,5 ± 0,1%. Для ЭПЦ курящих лвдей характерно достоверное увеличение числа эозинофилов, а также наличие единичных тучных клеток. Отмечена тенденция к активации физиологической регенерации бронхиального эпителия, т.к. число нежизнеспособных клеток в I мл БАС курящих было увеличено по сравнению с контролем.

Полученные нами данные об относительном содержании разных клеточных элементов в БАС У здоровых ладей согласуются с результатами исследований, рада авторов СВ.П. Филиппов и др., 1984; А.Г. Хоменко, 1986, 1988; В.П. Филиппов, О.В. Ловачева,. 1988; и.С<^аЪе1 , 1985). Однако некоторые авторы допускают большее (до 18$) содержание лимфоцитов в норме (С, Вуазен и др., 1981; С. Мюллер, И.Н. Ильина, 1987; Н.*.Неупо1ав , 1977).

Митозы в АМ-моноцитах из БАС обнаружены у 3 из 9 обследованных лиц. Индивидуальные показатели Ш колебались от О до 0,5 прошило. Средний МИ для всей группы составил 0,11 ± 0,06$» (Рис. Г). Таким образом АМ-моноциты респираторного отдела легких людей в обычных физиологических условиях способны к, датотичес-кому делению. Однако пралиферативная активность АМ сравнительно невысокая. Электронно-микроскопическое исследование АМ человека в митозе показало, ч^о они имеют черты высокодифференцированных клеток: на поверхности имеется большое число микровыростов, а в цитоплазме содержатся многочисленные лизосомы, фаголизосомы и фагосомы. Одноядерные АМ составляют в среднем 95,7 £ двуядерные - 3,2 1 0,4$, трехъядерные - 0,8 £ 0,03$, а АМ о 4-мя и более ядрами - всего 0,3 £ 0Ц$. Таким образом, для обычных физиологических условий характерно преобладание одноядерных АМ во внутренней ореде летах. Данные по цитологической характеристике дативного БАС, отражающей особенности клеточного состава внутренней среды легких человека без признаков легочной патологии, можно считать критерием "нормы".

5. Цитологическая характеристика БАС и митотическая ЦТЧРВДОТЬ здв^рлАрцца; мзгррфзгрв у б(уц,щи бронхиальной астмой

Цитологический аиализ БАС в отличие от изучения крови и мокроты отражает степень выраженности воспалительных, иммунных

Таблица 2 ■

Основные- цитологические показатели БАС у больных бронхиальной астмой и у лад без признаков легочной патологии

Показатель

Группа. сравнения (контроль)

лронхиальная 'астма

1. Число случаев 9

2. Число клеток в I мл БАС ■ • х 10®(подсчет в камере

Горяева) 0,26 ± 0,05°

Число АЫ и ПШЛ 0,23 ± Q.0G5

Число лимфоцитов 0,04' ±0,01

Число клеток бр. эпителия 0,030 ± 0,009

3. Число погибших клеток {%) Бронхиального эпителия 100 Альвеолярных макрофагов 13,5 + 2,8

4. Эндрп.ульмока/)ьная Штдга1й,у:ла| Jjjj

Альвеолярные макрофаги-

моноциты 92,4 ± 1,3

'Лимфоциты 5,8 +.1,2

Нейтрофхльные лейкоциты 0,8 + 0,3

Зозинофкльные лейкоциты 0,5 ± 0,1

5. Яндекс ядерности {%)

Число одноядерных АМ 95,7 ± 0,7

Число двуядерных Ш 3,2 ± 0,4

Число трехъядерных Ш 0,8 ± 0,3

Число многоядерных АМ 0,3 ± 0,1 (4-х и более)

6. Митотический индекс (&<,)

(промилле) 0,11 ± 0,06

х - достоверное различие средних (р< 0,05) 'о - тенденция к достоверному различив А1А - альвеолярные макрофаги lí.HJI - полиморфновдерные лейкоциты'

22

0,1? ± 0,03° 0,157 + 0,003° 0,013 + 0,003Х 0,024 + 0,004

100 25,0 + 3,9х

80,3 ± 3,7х 5,3 ± 0,9 3,3 ± 1,0х 13,8 ± 4,4х

95,6 ± 0,33 3,6 ± 0,24 ' 0,6 ± 0,06 í од ± 0,04 ;

0,19 ± 0,06

и аллергических реакций в респираторном отделе легких, вовлеченном в патологический процесс.

При бронхиальной астме (БА) наблвдаетоя тенденция (р » 0,06 к уменьшению общего числа клеток и абсолютного количества АМ в I мл БАС, а также достоверное уменьшение числа лимфоцитов в I ыл БАС (Табл. 2). Число клеток в I мл БАС при БА у куривших (0,35 t 0,06 х I0S) оказалось достоверно выше, чем в группе некурящих (0,12 ±0,02 х IQ6). При БА в большей мере выражена гибель АМ (Табл. 2). Возможно, это связано с повышенной функциональной. нагрузкой на клетки, осуществляющие барьерно-защитную функцию.

Показатель относительного числа клеток моноцитарно-шкро-фагального ряда в ЭПЦ при БА составлял 80,3 ± 3,7$, что достоверно ниже, чем в контроле (Табл. 2). Выявлено достоверное увеличение относительного числа АМ-моноцитов у курящих больных БА, Среднее число лимфоцитов (5,3 ±, 0,9$) было близко к значению этого показателя в контроле (5,8 t 1,2$). Относительное чиоло нейтрофилов в ЬАС при БА оказалось достоверно увеличено более, чем в 4 раза, по сравнению с контролем (Тайл. 2). Нейтрофилышй бронхо-альвеолит при БА наблвдается-примерно у 30$ пациентов. Относительное количество эозинофилов варьировало от 0,1$ до 69$ и составляло'в среднем для группы 13,8 ± 4,4$ (Табл. 2). В одном случае содержание эозинофилов не превышало 0,5$, что соответствовало "норме". Абсолютное число эозинофильных лейкоцитов в I мл БАС было достоверно выше у больных БА (0,022 ±

± 0,009.x 106) по оравнешш 0 грушюй контроля (0,001 ± 0,0004 э х Ю6).

Таким образом, при обострении бронхиальной астмы в большинства случаев раэвиваетоя эозинофмльный и (или) нейтрофильный

бронхо-альвеолит, степень выраженности которого необходимо учитывать при подбора и проведении целенаправленной терапии а такяе при прогнозировании течения заболевания.

Митозы в AM из БАС при бронхиальной астме обнаружены у 10 из 22 больных, т.е. в 45$ случаев. Индивидуальные показатели колебались от 0 до 1,25$о. Средний МИ при бронхиальной астме составил 0,19 ± 0,06$о, Достоверных различий этого показателя для курящих и некурящих, а такне по сравнению- с группой контроля не выявлено. Индекс ядерности AM при БА был: такой же, как и у здоровых людей (Табл. 2).

Следовательно, при бронхиальной астме, как и в обычных физиологических условиях, наблюдается пролиферация альвеолярных макрофагов, что может служить одним из путей пополнения популяций этих клеток. Увеличение числа эозинофилов во внутренней среде легких человека при БА, как показали наши исследования, не способствует стимуляции пролиферации AM. В связи с том, что митотаческая активность Ali! не повышена на фоне усиленной л5бели этих клеток, мокко предположить, что восстановление численности популяции AM при бронхиальной астме происходит главным образом за счет притока моноцитов из кровеносного русла в аль- -веолы с последующей трансформацией их в AM.

ВЫВОДЫ

I. Дяя внутренней среды легких взрослых етвотных и человека в обычных физиологических условиях характерно наличие клеток, осуществляющих барьерно-защитную функцию. Преобладающей популяцией являются клетки моноцитарно-макрофагального ряда: в эвдопульмональной цитограмма (ЭПЦ) крыс-гаотобиотов ока составляют 95,6 + 1,5%, б/п крыс - 85,5 ± 4,6$, у людей

баз признаков легочной патологии - 92,4 ± 1,3$.

2. Популяция альвеолярных макрофагов БАС из легких взрослого человека в обычных физиологических условиях представлена, главным образом, одноядерными формами (95,7 ± 0,7$); на долю двуядерных клеток приходится 3,2 + 0,4$, Зх-ядерных - 0,8 £ ± 0,3$, 4х-и более - 0,3 ± 0,1$.

'3. Альвеолярные клетки моцоцитарно-макрофагального ряда у лиц без признаков легочной патологии, а также у интакткых крыс способны к митотическому делению. Следовательно, в обычных физиологических условиях пополнение популяции АМ в альвеолах возможно не только за счет притока моноцитов из микроцирку-ляторного русла легких и трансформации их в АМ, но и в результате их пролиферации непосредственно в респираторном отделе.

4. Увеличение альвеолярной поверхности гипертрофирующегося легкого после односторонней пульмонэктомии сопровождается быстрым пополнением числа клеток, выполняющих защитно-барьерную функцию я заселяющих респираторный отдел органа. Приток различных клеток из микроциркуляторного кровеносного русла в альвеолы происходит пропорционально, что способствует сохранению физиологического соотношения моноцитов-макрофагов, лимфоцитов, нейтро-фильных и эозинофильных лейкоцитов во внутренней среде регене-рирущего легкого.

5. По мере гипертрофии легкого стимулируется пролиферация АМ-моноцитов, которая' служит источником физиологической регенерации популяции этих клеток в условиях компенсаторного роста.

6. Длительное вдыхание частиц угля, вызывающее развитие антракоза, способствует пропорциональному увеличению абсолютного числа всех клеточных элементов во внутренней среде легкого и активации пролиферации АМ-моноцитов, что является адаптивной реакцией б ответ на повышо»шую функциональную нагрузку на макро-

фатальную систему в условиях развития пневмосклероза.

7. Повышенная функциональная нагрузка (фагоцитоз частиц угля) на популяцию AM антракотически измененного легкого но препятствует вступлению этих клеток в митоз.

8. Обострение инфекционно-аллергической бронхиальной астмы сопровождается повышенной. гибелью AM, увеличением абсолютного числа эозинофилов, а в ряде-случаев и нейтрофилов, во внутренней среде легких. При этом митотическая активность и индекс дцерности AM остаются в пределах "нормы". Развитие эозинофяль-ного бронхо-альвеолята не способствует стимуляции пролиферации АМ-моноцитов.

9. У курящих при обострении бронхиальной астмы увеличено число клеток моноцитарно-макрофагального ряда в I мл БАС по сравнению с некурящими больными, что следует рассматривать как адаптивную реакцию на поступление примесей, табака в легкие.

Список основных работ. опубликованных по теме диссертации

1. Клеточный состав бронхоальвеолярного смыва лабораторных грызунов //.Актуальные вопросы современной гистопатологии. - М., 1984 - С. 61.

2. Пролиферативная активность альвеолярных клеток моноцитарно-макрофагального ряда при компенсаторной гипертрофии легкого // Материалы по актуальным вопросам современной гистопатологии. - М, 1986. - С. 36-37 (соавт. Л.К. Романова).

3. Пролиферативная активность альвеолярных макрофагов бронхоальвеолярных смывов // Цитология. - 1987. - т. 29, ü 9.

- С. П02 (соавт. Л.К. Романова, М.С. Покровская, С.И. Овчаренко, В.В. Филиппов).

4. Особенности эндопульмональной цитограммы при компенсаторной гипертрофии легкого // Бшл. эксп. биоя. и мед. - 1987. -ЙЗ.-С. 363-356 (соавт. Л.К. Романова).

5. Митотическая активность альвеолярных макрофатов бронхо-альвеолярных смывов человека при неопецафичеокоЙ диффузной легочной патологии // Билл. эксп. биол. и мед. - 1988. - Л I. — С. 74-78 (соавт. Л.К. Романова, М.С. Покровокая, О.И. Овчаренко, В.В. Филиппов).

6. Клеточный состав бронхоальвеолярного смыва при экспериментальном антра^/озе // Билл. эксп. биол. и мед. - 1988.- Я 12 - С. 726-728 (соавт. Л.К. Романова, 111.М. Кабулов).

7. Степень активности эозинофильного альвеолита при бронхиальной астме // В сб.: Эпидемиология и диагностика неспецифических заболеваний легких. - Саратов.- 1988.- С. 159-160 (соавт Л.К. Романова, С.И. Овчаронко, В.Я. Заводнов, В.В. Филиппов).

8. Пути пополнения альвеолярных клеток моноцитарно-макро-фагального ряда в норме и при легочной патологии // Тез. докл. I Всесоюзного конгресса по болезням органов дыхания. - Киев.-1990.-С. 332 (соавт. Л.К. Романова, М.С. Покровская).

9. Цитологические критерии оценки состояния клеточных по-

легочно£_

пуляций внутренней среды лёгких при некоторых форма^тгат'ологии // Дифференциальная диагностика туберкулёза и др. заболеваний лёгких: Сб. научных' трудов - Краснодар, 1987 - С. 33-37 (соавт. Л.К.Романова, .М.С.Покровская, С.И.Овчаренко, В.В.Филиппов).

10.' Характеристика эндопульмональной цитограммы при компенсаторной гипертрофии лёгкого // Сравнительные аспекты изучения регенерации и клеточной пролиферации: Тез. докл. - Ы, 19Б5 - С. 355-357 (с'оавт. Л.К.Романова).

Подписано к печати 22.02.91 г Тираж ТОО, зак. 185 Типография МЮ ССОР