Автореферат и диссертация по медицине (14.00.23) на тему:Изменение биоаминного статуса тимуса при повреждении печени и кожи

г» р** Л

о

СП

Государственный комитет Российской Федерации по высшему образованию Мордовский ордена Дружбы народов государственный университет им. Н.П.Огарева

На правах рукописи

УДК 611.438-018+612.1.6:616-003.9

КОПЛАНСКИИ АРКАДИИ РОМАНОВИЧ

ИЗМЕНЕНИЕ БИОАМИННОГО СТАТУСА ТИМУСА ПРИ ПОВРЕЖДЕНИИ ПЕЧЕНИ И КО?КИ

(Экспериментальное люминесцентно-гистохимическое исследование)

14.00.23 - гистология, цитология, эмбриология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Саранск — 1997

Работа выполнена на кафедре гистологии и биологии медицинского факультета Чувашского государственного университета

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, член-кор. АЕН России, заслуженный деятель науки Чувашии, профессор

Д.С.ГОРДОН.

Официальные оппоненты:

действительный член АЕН России, доктор медицинских наук, профессор

А.Г.БАБАЕВА;

доктор медицинских наук, профессор

Ю.А.ЧЕЛЫШЕВ.

Ведущее учреждение:

Тюменская Медицинская Академия

Защита диссертации состоится

До 1997

в _ часов на заседании диссертационного совета | ^ 063.72.03 при

Мордовском ордена Дружбы народов государственном университете им.Н.П.Огарева по адресу: 430000, республика Мордовия, г.Саранск, ул.Большевикская, дом 68.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Мордовского ордена Дружбы народов государственного университета им.Н.П.Огарева.

Автореферат разослан

Ученый секретарь диссертационного совета доктор биологических наук

- ОсА

1997

П.П.Кругляко

г.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Восстановительная способность является универсальным свойством всего живого.

Проявляясь в той или иной форме: от полного восстановления утраченного или поврежденного органа у низших организмов до рубцевания, которое обеспечивает быстрое закрытие раневого дефекта у млекопитающих, - способность к регенерации делает возможным сохранение жизни на Земле.

Поэтому не случайно, что интерес к этой области знаний не ослабевает.

Постоянно растущий в связи с техническим прогрессом травматизм ставит перед медициной ряд проблем, решение которых на современном этапе оставляет желать лучшего, так как успехи транспланталогии и иммунобиологии, несмотря на достигнутое, недостаточны для преодоления преграды, название которой «тканевая несовместимость».

Функционирование большинства органов в физиологических условиях обеспечивается на основе соответствующего изменения интенсивности обновления ультраструктур, то есть скоростей внутриклеточной физиологической регенерации.

В условиях патологии в результате гибели более или менее значительных участков органа имеет место резкое нарушение тканевого гомеостаза. Для скорейшего восстановления последнего необходимо быстрое возмещение дефицита ткани, что обеспечивается на основе репаративной регенерации. При этом в результате интенсификации гиперпластических процессов в сохранившихся клетках наблюдается не только гипертрофия последних, но и значительное возрастание митотической активности, и, как следствие, усиление новообразования клеток.

Иначе говоря, при патологических процессах восстановление нарушенного гомеостаза в рамках органа обеспечивается на основе как внутриклеточной, так и клеточной регенерации (Горизонтов П.Д. и др., 1976).

Все это требует от фундаментальной биологии новых сведений о тонких механизмах регуляции восстановительных процессов в организме, что должно способствовать поиску иных методов

восстановления поврежденных или утраченных в результате болезней и несчастных случаев органов.

Непосредственной предпосылкой к проведению настоящего исследования явились данные о том, что лимфоциты могут нести информацию о восстановительной регенерации в результате повреждения ткани и при потери органа в целом, когда имеет место компенсаторная гипертрофия (Бабаева А.Г., 1985, 1995а,б; Бабаева А.Г. и др., 1987, 1993, 1994). С другой стороны изучение реакции моноаминообеспеченности структур тимуса и селезенки в норме и в первые минуты и часы антигенного воздействия позволило выявить люминесцентно-гистохимический синдром ранней фазы иммунного ответа (ЛГС-РФИО), который представляет собой совокупность признаков, количественно и качественно отличающих антигенное воздействие от неспецифических реакций (Гордон Д.С. и др., 1982; Любовцева Л.А., 1993, 1994; Сергеева В.Е., Гордон Д.С.,1992; Смородченко А.Т., 1994).

Важность изучения динамики биоаминного статуса центрального органа иммуногенеза - тимуса при тканевой регенерации диктуется также широким и порой необдуманным применением в настоящее время в практической медицине антигистаминных препаратов, а также малых и больших транквилизаторов, большинство из которых оказывают одновременно антисеротониновый и антигистаминный эффекты.

Цель настоящего исследования - изучить реакции био-аминсодержащих структур тимуса при повреждении печени и кожи.

Задачи исследования, способствующие достижению цели.

1. Исследовать содержание гистамина и серотонина в структурах тимуса у интактных животных.

2. Исследовать содержание гистамина и серотонина в структурах тимуса крыс после частичной резекции печени.

3. Исследовать содержание гистамина и серотонина в структурах тимуса крыс после разреза кожи.

Научная новизна работы. 1. Впервые описан и количественно охарактеризован комплекс изменений в обеспеченности

гистамином и серотонином структур тимуса после частичной резекции печени и после разреза кожи.

2. Впервые показано, что биоаминные сдвиги структур тимуса, характерные для формирования иммунного ответа в организме, появляются с 0.25 час. после повреждения печени и кожи.

3. Впервые показано, что в процессе формирования иммунного ответа при повреждении печени и кожи имеет место трехступенчатый механизм снабжения тимоцитарной паренхимы тимуса биоаминами.

Теоретическая ценность работы. Работа носит естественнонаучный характер и адресована широкому кругу исследователей, которые ведут изыскания в области нейрогуморальной регуляции иммуногенеза, в области транспланталогии, онкологии и общей патологии. Сведения, полученные нами могут быть использованы в поисках новых методов и средств воздействия на ход регенераторных процессов, при физиологическом и патологическом росте, а также при любых нарушениях тканевого гомеостаза.

Прикладное значение. Практические врачи, которые постоянно встречаются с разнообразными формами повреждения органов и тканей могут учесть, что с первых минут восстановительной регенерации идет формирование иммунного ответа, полноценность и целенаправленность которого во многом определяет исход репарации. Факт активного участия и наличие специфического механизма обмена гистамина и серотонина в тимусе при тканевой регенерации должно предостеречь клиницистов от необдуманного назначения антигистаминных препаратов и транквилизаторов. При назначении данных групп лекарств особую осторожность следует проявлять педиатрам, так как не исключено, что процесс перераспределения гистамина и серотонина в тимусе связан также с регуляцией физиологического роста. Напротив, более широкое применение иммунотропных препаратов (Лазарева Д.Н. и др., 1985; Дранник Г.Н. и др., 1994) в клинической практике может способствовать качественно новому положительному эффекту при самой разнообразной патологии,

связанной с повреждением тканей и органов, при нарушениях физиологического роста и дистрофических явлениях, в онкологической практике и при трансплантации.

Положения, выносимые на защиту. 1. После частичной резекции печени и разреза кожи происходит изменение биоаминного статуса тимуса.

2. Биоаминные сдвиги структур тимуса, характерные для иммунной реакции в организме, наблюдаются с 0.25 час. после повреждения печени и кожи.

3. Биоаминные сдвиги структур тимуса после частичной резекции печени и повреждения кожи имеют различия.

4. У интактных животных, а также в ходе функциональной перестройки структур тимуса после повреждения печени и кожи имеет место особый трехступенчатый механизм перераспределения биоаминов в тимусе.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 146 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, двух разделов и 9 подразделов собственного исследования, обсуждения результатов и заключения, выводов, списка цитируемой литературы. Работа иллюстрирована 14таблицами и 18 рисунками. Список литературы содержит 176 отечественных и 65 иностранных источников. Весь материал, представленный в диссертации получен, обработан и проанализирован лично автором.

Апробация работы.- Результаты исследований по теме диссертации докладывались на заседаниях кафедры гистологии и биологии медицинского факультета Чувашского госуниверситета, на итоговых научных конференциях Чувашского госуниверситета (1988, 1989, 1990 г.г.).

Публикации по теме диссертации. По теме диссертации опубликовано 3 работы.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Материал. Исследования проведены на 120 белых беспородных половозрелых крысах-самцах весом 120-150 граммов в конце июля - начале августа.

Животные делились на три группы.

1. Интактные крысы (20), по которым проводилась оценка исходного состояния исследуемых морфологических структур.

2. Ложнооперированные животные (50), которым под глубоким эфирным наркозом производился разрез кожи передней брюшной стенки. Рана наглухо ушивалась и животные помещались в обычные условия содержания.

3. Экспериментальные животные (50). Данной группе крыс под глубоким эфирным наркозом после вскрытия брюшной полости производилась резекция 2/3 печени. После наступления гемостаза брюшная стенка наглухо ушивалась и животные помещались в обычные условия содержания.

По прошествии определенного времени после операции (через 0.25, 0.5, 1, 4, 16, 24, 28, 32, 36 часов) у крыс второй и третьей групп одновременно под глубоким эфирным наркозом извлекался тимус. Параллельно и соответственно каждой подгруппе ложнооперированных и экспериментальных животных по вышеназванным временным срокам производилось аналогичное изъятие тимуса у интактных животных.

Вырезанные из центральной области тимуса кусочки тотчас помещались в криостат, где готовились срезы толщиной 7-10 микрон. Они помещались на покровные стекла (для последующего выявления гистамина) и на предметные стекла (для выявления серотонина) и высушивались под струей воздуха.

Методы. Для выявления в структурах тимуса гистамина использовалась люминесцентно-гистохимическая методика Cross, Even, Rost (1971).

Для обнаружения в структурах тимуса серотонина применялась методика Falck & Hyllarp (1962) в модификации Е.М.Крохиной.

Для полуколичественной оценки интенсивности свечения, позволяющего судить об уровне гистамина и серотонина в тканевых структурах, использовалась микроспектрофотометрия^

которая проводилась с помощью насадки ФМЭЛ-1А, помещенной на люминесцентный микроскоп ЛЮМАМ-ИЗ.

Рабочим фильтром насадки для исследования гистамина служил интерференционный фильтр № 7, пропускающий свет с длиной волны 515 нм; для серотонина - фильтр № 8- 523 нм.

Параметры приборов оставались неизменными при всех замерах насадки ФМЭЛ с диаметром зонда 0.5; напряжение на ФЭУ - 600 В; сопротивление усилителя - 1,5x10x6 Ом; длина волны возбуждающего света люминесцентного микроскопа 380-410 нм.

Математический статистический анализ. Полученный в результате исследований цифровой материал обрабатывался на компьютерах с использованием стандартных методов математической статистики (Иванов B.C., 1990; Ферстер Э., Ренц Б., 1983).

1. Расчет среднего арифметического значения уровня гистамина и серотонина по каждой изучаемой морфологической единице во всех трех группах по каждому временному сроку с вычислением доверительных интервалов (стандартная доверительная вероятность - 95%).

2. Определение Т-критерия Стыодента, для того, чтобы ответить на вопрос: значимо ли различаются средние значения уровней изучаемых биоаминов по сравнению с их значениями в аналогичных структурах у интактных животных и во временной развертке.

3. Корреляционный анализ, проведенный с целью изучения силы взаимосвязи между отдельными структурами - парная корреляция. Для этого определялся коэффициент ранговой корреляции Спирмена в отдельности для гистамина и серотонина по каждому временному сроку во второй и третьей группах и у интактных животных, а также для изучения непосредственного взаимовлияния гистамина и серотонина в одинаковых структурах и между ними.

4. Параллельно с коэффициентом корреляции производилось вычисление коэффициента детерминации.

5. Определение сериальной корреляции, которая вычислялась на базе ранговой корреляции Спирмена.

Морфологический субстрат исследования. Для детального исследования морфо-люминесцентной картины и динамики

уровня гистамина и серотонина нами выбраны следующие структуры тимусной дольки:

а) биоаминсодержащие люминесцирующие клетки субкап-сулярной зоны (субкапсулярные люминесцирующие клетки),

б) биоаминсодержащие люминесцирующие клетки преме-дуллярной зоны (премедуллярные люминесцирующие клетки),

в) лимфоциты тимусной паренхимы (тимоциты).

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Визуальная люминесцентно-морфологнческая картина

(рис. 3, 4). Приступив к изучению тимуса экспериментальных животных, мы установили, что уже через 0.25 часа после частичной резекции печени субкапсулярные люминесцирующие клетки, которые у интактных крыс рассеяны в корковой паренхиме тимуса, начинают уменьшаться в количестве.

В дальнейшем процесс опустошения корковой зоны прогрессирует и достигает максимума к 4 часам. В это время в корковой паренхиме остается лишь очень незначительное посравнению с интактной тимусной долькой часть субкапсулярных люминесцирующих клеток.

Опустошение охватывает также премедуллярную зону. В процессе восстановительной регенерации печени через 0.25 часа после резекции органа отмечается фрагментация цепочки премедуллярных люминесцирующих клеток за счет уменьшения их количества.

Как и в субкапсулярной зоне это явление достигает здесь своего апогея к 4 часам. Оставшиеся к этому сроку субкапсулярные и премедуллярные люминесцирующие клетки мало чем отличаются от «нормальных».

В 16 часов после частичной резекции печени корковое вещество тимуса, включая субкапсулярную и премедуллярную зоны, начинает быстро пополняться люминесцирующими клетками.

Процесс «заселения» этого слоя паренхимы неуклонно прогрессирует и к 36 часам субкапсулярная зона буквально

нафарширована люминесцирующими элементами, среди которых много отдельно лежащих мелких зерен.

Премедуллярная цепочка люминесцирующих клеток к этому сроку полностью восстанавливается, но она уже не так четко контурируется на фоне клеточного изобилия.

В эти сроки (32-36 часов после резекции печени) корковое вещество начинает пальцевидно вдаваться в мозговое, в последнем появляются характерные для данного эффекта так называемые «ложные фолликулы».

Сами субкапсулярные и премедуллярные люминесцирующие клетки тимусной дольки выглядят в этот период репаративной регенерации печени иначе, чем у интактных животных и на ранних этапах эксперимента. Часть из них имеет вид довольно ярких «капель», местами собранных в конгломераты. Однако, по краям такой клетки четко различимы мелкие люминесцирующие гранулы. Становится ясно, что цитоплазма буквально набита этими плотно упакованными зернами. Последние как-будто прорывают местами оболочку, создавая тем самым впечатление неравномерности условных границ этих люминесцирующих клеток.

Другая часть субкапсулярных клеток в описываемый период эксперимента выглядят очень истощенными. Условные границы их имеют фестончатый вид, зернистость разреженная, мелкая, располагается крайне неравномерно, порой обнажая значительные участки цитоплазмы. Диаметр гранул различен, цвет их (после гистохимической обработке по Ра1ск & НуИагр) преимущественно желтовато-оранжевый, тусклый, с явно кирпичным оттенком. Этот оттенок присутствует в это время и в описанных выше более ярких, с плотно упакованными гранулами, люминесцирующих клетках и не встречается ни в норме, ни на ранних сроках эксперимента с резекцией печени. Тимоцитарная паренхима на протяжении всего эксперимента визуально изменяется мало. Лишь в более поздние сроки (32-36 часов) в корковой зоне тимоцитарной массы начинают появляться желтоватые тона.

У ложнооперированных животных направленность изменений люминесцентной морфологии в общих чертах аналогична таковой у экспериментальных крыс с частично резецированной печенью. Однако, визуальная картина у животных второй группы

(ложнооперированные) имеет значительно менее выраженный характер, а именно: в ранние сроки также наблюдается «опустошение» субкапсулярной зоны тимусной дольки (через 1 час после ложной операции, а не в 4 часа, как при регенерации печени).

Премедуллярную зону данное явление затрагивает менее всего. К 16 часам после ложной операции морфологическая картина мало отличается от строения тимуса интактных крыс. В дальнейшем наблюдается, по сравнению с нормой, некоторое увеличение числа субкапсулярных люминесцируюших клеток. Однако, даже в поздние сроки (32-36 часов) никогда не наблюдались пальцевидные вдавления коркового вещества в мозговое, а значит, отсутствовали «ложные фолликулы». В тимоцитарной паренхиме в 32-36 часовой срок желтоватая люминесценция тимоцитов не появляется.

Данные цитосиектрофотометрии (рнс. 1, 2). У интактных крыс в данном сезоне наивысший уровень серотонина и гистамина документируется в премедуллярных люминесцирующих клетках. Более низкий уровень биоаминов определяется в субкапсулярных люминесцирующих клетках. Еще более низкий уровень серотонина и гистамина отмечен в тимоцитарной паренхиме, причем в тимоцитах коркового слоя он превышает таковой в тимоцитах мозгового вещества.

Подобный баланс уровня биоаминов в изучаемых структурах тимуса сохраняется после частичной резекции печени и после ложной операции во все временные сроки, за исключением тех временных сроков, когда уровень гистамина или серотонина в тимоцитах корковой паренхимы становиться ниже, чем в тимоцитах мозгового слоя.

Корреляционный анализ у интактных животных обнаруживает функциональные связи по гистамину между преме-дуллярными люминесцирующими клетками и тимоцитами, по серотонину между премедуллярными клетками и тимоцитами, между субкапсулярными клетками и тимоцитами и между тимоцитами мозгового и коркового слоев.

Особо следует отметить отсутствие у интактных крыс взаимосвязи в паре премедуллярные - субкапсулярные люминесцирующие клетки как по гистамину, так и по серотонину.

«.15 0.5 14 1« 14 18 31 36

«.15 «.5 1 4 1« 14 11 31 3«

0.25 в.5 14 16 24 21 52 34

«.25 в.5 (4 1« 24 28 32 34

Рис. 1. Динамика уровня гистамина в структурах тимуса у интактных животных после частичной резекции печени и ложной операции.

Ось абсцисс — время после операции в часах. Ось ординат — уровень гистамина в усл. ед. А — премедуллярные клетки. В — субкапсулярные клетки. С — тимоциты мозгового слоя. О — тимоциты коркового слоя. N — уровень гистамина у интактных животных.

_ частичная резекция печени

------ ложная операция

л

в

Рис. 2. Динамика уровня серотонина в структурах-тимуса у интактных животных после частичной резекции печени и ложной операции.

Ось абсцисс — время после операции в часах. Ось ординат — уровень серотонина в усл. ед. А — премедуллярные клетки. В — субкапсулярные клетки. С — тимоциты мозгового слоя. О — тимоциты коркового слоя. N — уровень серотонина у интактных животных.

_ частичная резекция печени

------ ложная операция

В период с 0.25 до 4 часов цитоспектрофотометрия документирует после регенерации печени падение уровня серотонина и гистамина в премедуллярных люминесцирующих клетках. Несмотря на колебания, уровень обоих аминов в этих клетках не превышает уровня нормы до 4 часов включительно.

В субкапсулярных люминесцирующих клетках и тимоцитах обоих слоев паренхимы в период с 0.25 до 4 часов уровень обоих аминов становиться выше такового у интактных животных и, несмотря на колебания, достоверно ниже нормы не опускается.

Корреляционный анализ демонстрирует в этот период после частичной резекции печени установление новых взаимосвязей между структурами, в том числе между премедуллярными и субкапсулярными люминесцирующими клетками.

Однотипная картина наблюдается в период с 0.25 до 4 часов после нанесения кожной раны (ложная операция). Лишь по серотонину отмечается в этот период в отличии от резекции печени возрастание уровня его в премедуллярных клетках.

В период регенерации печени с 4 до 16 часов уровни серотонина и гистамина начинают возрастать в премедуллярных клетках и достигают цифр, значительно превышающих норму.

В остальных структурах тимуса в этот период регенерации печени серотонин и гистамин держаться на уровне, превышающем нормальный.

У ложнооперированных животных по гистамину с 4 до 16 часов наблюдается сходная с резекцией печени динамика. Только в премедуллярных клетках уровень серотонина падет к 16 часам до уровня, превышающем норму лишь в виде тенденции. В период с 16 до 36 часов после частичной резекции печени характеризуется высоким уровнем гистамина во всех структурах тимуса. Уровень серотонина держится, с некоторыми колебаниями, в премедуллярных клетках незначительно выше нормы; в субкапсулярных клетках достоверно (в 32 часа в виде тенденции) выше нормы; в тимоцитах мозгового слоя (28, 32, 36 час.) и тимоцитах коркового слоя (28, 32 час.) опускается ниже нормального.

У ложнооперированных животных в период с 16 до 36 часов динамика уровней обоих аминов однотипна с таковой после частичной гепатэктомии: уровень гистамина держится во всех

структурах тимуса выше нормы, уровень серотонина имеет тенденцию к снижению.

Основное отличие динамики обоих биоаминов при регенерации кожи от регенерации печени заключается в несовпадении по времени пиков подъема и спада уровней гистамина и серотонина.

Возможна трактовка приведенных фактов, исходящая из оценки научной литературы.

Перераспределение биоаминов в структурах тимуса может иметь различный механизм и причину.

Во-первых, они могут быть связаны не с какой-то специфической реакцией, а с вульгарными стрессами, которые являются неизбежными спутниками оперативного вмешательства.

Люминесцентно-гистохимическая морфология тимуса при стрессе сводится к почти полному исчезновению свечения премедуллярных люминесциругощих клеток с количественным падением в них уровня моно- и диаминов, с четко заметным увеличением интенсивности свечения субкапсулярных (Гордон Б.М., 1990; Сергеева В.Е. и др., 1992).

В нашем материале полное совпадение со стрессом не наблюдается. В отличии от стресса увеличение числа и усиление свечения субкапсулярных клеток не происходит.

Если предполагать уменьшение свечения и снижение уровня биоаминов в премедуллярных люминесцирующих клетках как снижение синтеза некоторых биоаминов и выброс некоторых из них из клеток, то подтверждение выброса можно найти в нашем материале в явлении отрицательной корреляции, где можно предполагать, что премедуллярные клетки отдают биоамины тимоцитарной паренхиме. Падение интенсивности свечения и уровня биоаминов в этих клетках само по себе может говорить и о выбросе, и о снижении синтеза. Интересно отметить, что оставшиеся премедуллярные клетки обладают теперь усиленным свечением, что наводит на мысль о том, что за каким-то пределом премедуллярные люминесцирующие клетки могут проявлять накопительные свойства (Гордон Д.С. и др., 1982).

Однако здесь возможна и другая трактовка данного факта. А именно: в ряду премедуллярных клеток, возможно, изначально располагаются поглотители биоаминов. На гетерогенность ряда

премедуллярных люминесцирующих клеток имеются указания в литературе ( Пол У. и др., 1987-1988).

По нашим данным в отличии от обычного стресса, в субкаисулярных люминесцирующих клетках постепенно, при малом их количестве, идет нарастание свечения обоих исследованных аминов. Судя поданным корреляционного анализа, субкапсулярные клетки сбрасывают гистамин и серотонин, идущие на тимоциты.

Однако в реакции тимуса на стресс и регенераторный процесс есть определенное сходство. Мы описывали так называемые «ложные фолликулы». Часть авторов трактует это явление как наиболее раннее проявление иммунной реакции. Но Б.М.Гордон видел это после иммобилизационного стресса (1990). Это возможно, так как сам иммобилизационный стресс с бездействующими органами движения может оказаться поставщиком Т-антигенов. Возможно, что любое стрессовое воздействие имеет антигенный компонент или его биоаминный аналог (Сергеева В.Е. и др., 1992; Любовцева Л.А., 1993, 1994).

Одним из признаков позднего периода регенерации в наших экспериментах является присутствие кирпичного оттенка в свечении субкапсулярных люминесцирующих клеток тимуса. Этот факт увязывается с тем, что гистамин имеет свойство подавлять ацетилхолинэстеразу и способствовать тем самым накоплению в тканях ацетилхолина (Вайсфельд И.Л. и др., 1981; Яковлева Е.В., 1987).

Визуальная морфо-люминесцентная картина после резекции печени и ложной операции напоминает картину тимуса после инъекций животному больших доз серотонина. Поскольку сами тимоциты, как правило, не могут синтезировать биоамины (за некоторым исключением), а лишь содержат группу рецепторов к последним (Брондз Б.Д. и др., 1973; Варданян И.К., 1980), представляется интересным рассмотреть пути снабжения тимоцитарной паренхимы гистамином и серотонином у интактных животных и в процессе регенерации печени и кожи.

Изменение баланса уровня каждого из аминов происходит, как мы видим, только в поздние периоды репаративного процесса, когда по А.Г.Бабаевой (1985, 1987, 1993, 1994, 1995а,б) меняется иммунный статус в организме (стимуляция Т-хелперов в период

с 4 до 17 часов регенерации печени сменяется их угнетением и стимуляцией Т-супрессоров, что сопровождается последующим увеличением митотического индекса в гепатоцитах).

Поскольку Т-лимфоциты коркового и мозгового слоев тимуса относятся к разным субпопуляциям, изменение баланса уровней биоаминов в разных слоях тимоцитарной паренхимы связано, возможно, с включением иных, характерных для позднего периода восстановления печени и кожи механизмов работы центрального органа иммунитета тимуса.

Этот факт наряду с четкой морфологической картиной позволяет нам говорить о наличии ранней фазы биоаминных сдвигов в тимусе при репаративной регенерации (до 4 часов после оперативного вмешательства на печени) и поздней фазы - с 24 до 36 часов. Период с 4 до 24 часов, вероятнее всего, должен быть выделен особо. По А.Г.Бабаевой это период наибольшего напряжения иммунитета после частичной резекции печени. В наших опытах с гепатэктомией в этот временной срок начинается интенсивный синтез гистамина и серотонина в премедуллярных люминесцирующих клетках.

Отметим ряд фактов, которые мы наблюдали в ходе эксперимента с резекцией печени и ложной операции, и, которые могут служить подтверждением гипотезы наличия в тимусе структур аминопродуцентов и аминопоглотителей, а также представляющие специфику биоаминных сдвигов в тимусе при регенераторном процессе.

Обращает на себя внимание следующая деталь, характерная для ранних сроков регенерации: возрастание уровней серотонина и гистамина в премедуллярных клетках к 1 часу после гепатэктомии незначительное по сравнению с нормой, но выраженное и достоверное по сравнению с предыдущим временным сроком, сопровождается достоверным падением его в субкапсулярных клетках при все еще высоком уровне биоаминов в тимоцитарной паренхиме. Вероятнее всего здесь имеет место преобладание синтеза серотонина и гистамина в премедуллярных клетках над его сбросом, а функцию «снабжения» тимоцитарной паренхимы биоамином берут на себя субкапсулярные клетки.

Подобное поведение субкапсулярных люминесцирующих клеток тимуса подтверждает, на наш взгляд, их деятельность, как

аминопоглотителей, которые в нужный момент могут служить депо биоаминов.

Резкое возрастание к 16 часам после частичной резекции печени уровней серотонина и гистамина в премедуллярных и субкапсулярных люминесцирующих клетках на фоне высокого уровня его в тимоцитарной паренхиме можно объяснить попеременным выбросом биоамина из премедуллярных и субкапсулярных клеток. Этот механизм снабжения тимоцитов серотонином и гистамином, который, вероятно, имеет место у интактных животных и на ранних этапах регенераторного процесса, не удовлетворяет потребность работающей тимоцитарной паренхимы в условиях наивысшего напряжения иммунитета (опыты с адоптивным переносом А.Н.Бабаевой). Поэтому в сроке от 16 до 24 часов после гепатэктомии в премедуллярных клетках, вероятно, идут одновременно как синтез, так и сброс биоаминов. В субкапсулярных клетках также предполагается два процесса: депонирование и сброс биоамина.

Однако, включая в обсуждение данного факта результаты корреляционного анализа, мы видим, что механизм снабжения тимоцитарной паренхимы биоаминами, вероятнее всего, имеет более сложное толкование.

Действительно, к 1 часу после частичной резекции печени документируется очень тесная взаимосвязь между премедуллярными и субкапсулярными люминесцирующими клетками по серотонину, что на первый взгляд противоречит нашему объяснению. Однако связь эта положительная, что говорит об отсутствии непосредственного сброса серотонина из премедуллярных клеток в субкапсулярные. Поскольку взаимосвязь между ними все же имеет место, следует думать о возможном посреднике, которым могут служить другие биоамины, в частности гистамин. Несмотря на то, что достоверной непосредственной связи в этот временной срок после частичной гепатэктомии между гистамином и серотонином не выявлено, все же корреляционный анализ отмечает между этими структурами тенденцию к установлению подобной взаимосвязи, имеющей отрицательный знак (8,3%).

Аналогичная корреляционная картина в этот временной срок имеет место во взаимосвязях по серотонину между преме-

дуллярными клетками и тимоцитами мозгового слоя и субкап-сулярными клетками и тимоцитами мозгового слоя.

Одну из возможных гипотез мы рассмотрели. Однако данный факт может иметь и другую трактовку. Обратим внимание, что в предыдущий временной срок эксперимента (0.5 часов) имеет место очень тесная отрицательная взаимосвязь между субкапсулярными люминесцирующими клетками и тимоцитами мозгового слоя, а также между субкапсулярными клетками и тимоцитами коркового слоя, что свидетельствует об интенсивном сбросе серотонина в тимоцитарную паренхиму (об этом же говорит уменьшение уровня серотонина в субкапсулярных клетках к 0.5 часам после гепатэктомии). Вероятнее всего, в этот период происходит скопление невостребованного серотонина в тимоцитарной паренхиме. Положительная взаимосвязь между тимоцитами мозгового слоя и премедуллярными и субкапсулярными клетками к 1 часу регенерации печени может быть признаком непрямого (поэтому связь положительная) перераспределения серотонина. Это подтверждает возможность наличия в премедуллярной зоне тимуса клеток аминопоглотителей.

Наличие к 1 часу после частичной резекции печени тесной отрицательной взаимосвязи между тимоцитами коркового слоя и тимоцитами мозгового слоя говорит о существовании механизма перераспределения вообще в тимусе и между тимоцитами разных слоев в частности.

Возможность наличия подобного механизма перераспределения биоаминов между структурами в тимусе подтверждают результаты корреляционного анализа по серотонину и гистамину и в другие сроки после резекции печени и ложной операции.

Более поздние сроки процесса регенерации печени сопровождаются усилением активности Т-супрессоров и последующим увеличением митотического индекса в регенерирующих гепатоцитах (Бабаева А.Г. и др., 1987, 1995).

В наших опытах в эти сроки (28-36 часов) документируется значительное падание уровня серотонина в тимоцитарной паренхиме (преимущественно в тимоцитах мозгового слоя), которое, на первый взгляд, не согласуется с супрессирующими эффектами серотонина. Однако этому факту можно найти объяснение.

Во-первых, работа тимоцитарной паренхимы в этот период связана с поглощением большого количества серотонина, что увязывается со стимуляцией Т-супрессоров в эти сроки регенераторного процесса в печени. Но поскольку в это время происходит снижение уровня серотонина также в премедуллярных люминесцирующих клетках (что. наверное, связано со снижением его синтеза) и одновременно в субкапсулярных люминесцирующих клетках, быстрая утилизация серотонина не позволяет нашими методами исследования зарегистрировать абсолютное количество серотонина, поступающего в тимоцитарную паренхиму.

Подобный процесс быстрой инактивации более характерен для группы простагландинов (Ажгихин И.С. и др., 1978), чем для серотонина, и выяснение его требует дальнейшего экспериментального изучения. Хотя имеются сведения, что секрети-рованный из мест хранения серотонин довольно быстро мегабо-лизируется моноаминоксидазами.

Заслуживает внимание данные корреляционного анализа биоаминного сдвига в структурах тимуса у интактных животных.

Прежде всего обращает на себя внимание отсутствие корреляционной связи между премедуллярными и субкапсу-лярными клетками как по серотонину, так и по гистамину. Ряд исследователей, наблюдавших аналогичный факт, предполагают, что механизм сброса биоаминов из премедуллярных клеток в субкапсулярные, наличие которого может документировать корреляционная связь между структурами, начинает работать лишь в «аварийных» ситуациях. Наличие взаимосвязи между премедуллярными люминесцирующими клетками и тимоцитарной паренхимой говорит о том, что у интактных животных снабжение тимоцитов биоаминами происходит из премедуллярных клеток.

Данной гипотезе полностью соответствуют данные корреляционного анализа по гистамину в наших экспериментах. Однако по серотонину наши исследования обнаружили отрицательную корреляционную связь у интактных животных между субкапсулярными клетками и тимоцитами мозгового слоя, которые в литературе также трактуются как признак аварийной ситуации. Мы полагаем, что объяснить это можно тем, что в живом организме в состоянии, которое мы называем «нормой» постоянно (если на сказать всегда) возникают ситуации, требующие участия иммунной системы.

Согласно с правилами математического статистического анализа применительно к обмену биологически активных веществ в тимусе положительная связь свидетельствует о том, что увеличение биоамина в одной структуре корреляционной пары приводит к увеличению его в другой. Вероятнее всего в этом случае имеет место процесс накопления биоамина в обоих морфологических структурах за счет синтеза и/или поглощения. Отрицательная корреляционная связь говорит о том, что в одной функциональной структуре корреляционной пары происходит уменьшение биоамина, возможно вследствие усиленной работы и инактивации его, в то время как в другой составляющей данной пары имеет место увеличение биоамина. В последнем случае структура с высоким уровнем биоамина, вероятно, является источником снабжения работающей структуры тимуса.

На наш взгляд система снабжения лимфоцитов тимусной паренхимы с учетом «аварийных» ситуаций может иметь три ступени:

а) когда снабжение тимоцитарной паренхимы происходит только за счет сброса биоаминов из премедуллярных клеток;

б) когда снабжение тимоцитов идет двумя руслами: из премедуллярных и субкапсулярных клеток, либо только из последних, (этот путь возможен в «нормальных» условиях работы организма);

в) когда происходит сброс биоаминов из премедуллярных клеток в субкапсулярные, а затем первыми двумя путями в тимоцитарную паренхиму, (этот путь имеет место только в условиях наивысшего напряжения иммунитета в организме).

Данные корреляционного анализа показывают, что премедуллярные и субкапсулярные клетки производят сброс биоамина дифференцировано либо в мозговой, либо в корковый слой тимусной паренхимы, либо одновременно в оба слоя. Если сброс идет в один из слоев, то возможен непосредственный обмен биоаминами между тимоцитами коркового слоя и тимоцитами мозгового слоя.

Подъем уровня гистамина после частичной резекции печени к 16 часам увязывается с данными А.Г.Бабаевой. В этот период, вероятнее всего реализуется стимуляция В-иммунитета через гистамин-ацетилхолиновый механизм.

Повышение уровня серотонина в наших экспериментах с 16 часов сопровождается стимуляцией Т-супрессоров и последующим усилением пролиферативной активности гепатоцитов регенерирующей печени по данным А.Г.Бабаевой (1987, 1995). На возрастание уровня эндогенного серотонина в период повышенной митотической активности регенерирующих гепатоцитов указывают В.И.Кулинский с соавт.(1983а,б,в).

Таким образом, в период с 4 до 16 часов после частичной резекции печени, который протекает на фоне относительно высокого уровня гистамина и низкого уровня серотонина в структурах тимуса реализуется, вероятнее всего механизм стимуляции иммунитета (через вышеупомянутый гистамин-ацетилхолиновый механизм). Период после 16 часов регенерации печени, сопровождающийся высоким уровнем как гистамина, так и серотонина происходит супрессия иммунной реакции, т.е. здесь оба биоамина начинают работать как синергисты, что является более характерным эффектом гистамина и серотонина на процесс формирования иммунного ответа.

Подтверждение того, что гистамин и серотонин для совместной работы в органах иммуногенеза требуют посредника, мы видим в том, что корреляционный анализ лишь изредка обнаруживает в наших экспериментах непосредственную взаимосвязь этих биоаминов друг с другом в структурах тимуса. Причем наибольший их процент падает на временной срок 1 час после гепатэктомии и на период с 16 до 36 часов. Хотелось бы провести сравнение полученной нами биоаминной реакции тимуса на резекцию печени и кожную рану с люминесцентно-гистохимической картиной биоаминных сдвигов в тимусе в ответ на В- и Т-зависимые антигены.

Из литературных источников известно, что в ранний период контакта организма с антигеном в тимусе происходит специфическое изменение биоаминного статуса. Комплекс этих изменений обозначен как люминесцентно-гистохимический синдром ранней фазы иммунного ответа и включает в себя визуальные люминесцентно-морфологические признаки и данные цитоспектрофотометрии (Любовцева Л.А., 1993, 1994; Сергеева В.Е., Гордон Д.С. 1992).

Обобщая результаты этих исследований, мы видим, что динамика уровней биоаминов при любых антигенных воздействиях

носит волнообразный характер, что совпадает с динамикой биоаминных сдвигов в процессе регенерации печени и кожи.

Проведя параллели биоаминных сдвигов в структурах тимуса в ответ на антигенные воздействия и при регенерации печени и кожи мы также отмечаем несовпадение колебаний уровней гистамина и серотонина по времени с вышеприведенными данными литературы. Однако сравнение результатов корреляционного анализа при антигенных воздействиях и после частичной резекции печени и ложной операции документирует «включение» и циклическую работу во взаимосвязи преме-дуллярных и субкапсулярных люминесцирующих клеток тимуса, что, вероятнее всего, говорит о включении особой «аварийной» ситуации.

Таким образом, при сравнительном анализе биоаминного статуса тимуса при различных воздействиях (антигенные, фармакологические, контрольные: ложные операции, изо-трансплантация, физиологический раствор) с таковыми при регенераторном процессе, нам представляется наиболее важным однотипность механизма перераспределения биоаминов в структурах тимуса и морфологической перестройкой, выявляемой визуальным люминесцентным анализом, при антигенных воздействиях и после резекции печени и повреждении кожи, и отличие последних от интактных животных, при стрессовых ситуациях. Следовательно, регенераторный процесс в организме вызывает сходную с антигенными воздействиями," но строго специфическую реакцию, которая направлена на регуляцию восстановления тканей.

Подобное сравнение показывает правомочность рассмотрения биоаминных сдвигов тимуса в качестве теста, указывающего на ранние проявления иммунного ответа в организме.

В наших опытах имело место повреждение паренхимы печени и кожи, что не исключает влияние аутоантигенов на биоаминные сдвиги в тимусе в наших экспериментах, и, вероятно, дает свой особый вклад при формировании иммунной реакции на регенерацию печени и кожи.

С этих позиций наличие иммунной реакции при регенерации можно рассматривать как процесс удаления клеточных и тканевых

аутоантигенов на ранних этапах восстановительной регенерации или как восстановление иммунной компетентности при компенсаторной гипертрофии, когда имеет место дефицит органоспецифического антигена.

Наличие иммунного ответа в процессе репарации можно считать также проявлением иммунного надзора за появлением и элиминацией возможных клеточных мутаций, о чем свидетельствует изменение в ходе регенерации популяций Т-киллеров (Бабаева А.Г., 1985).

Возможно, что Т-антиген или его дефицит при компенсаторной гипертрофии вызывает реакцию клеточного типа (с фиксированным антителом) с соответствующим биоаминным статусом. Поэтому мы считаем, и это можно наблюдать в наших исследованиях, что действие антигена в организме может быть заменено адекватным ему биоаминным (плюс гуморальным) фактором.

Наличие особого тканеспецифического гуморального фактора, необходимого для стимуляции пролиферации и роста ткани, отмечают ряд ученых. Но до сих пор не ясна его природа. Возможно, именно биоаминный аналог антигена является этим тканеспецифическим передатчиком информации.

Первоначально реакция на разрез кожи планировалась нами как один из видов контроля (ложная операция). Однако уже в ходе наблюдений стало ясно, что регенерация кожи вызывает реакцию структур тимуса аналогичную регенерации печени, но имеет свою специфику, которая может объясняться тем, что регенерация разных органов вызывает различную реакцию органов иммунитета.

Начало второй фазы биоаминных сдвигов тимуса, которая характеризуется началом синтеза гистамина в премедуллярных люминесцирующих клетках, одинаково при повреждении кожи и печени, однако апогей уровня гистамина в премедуллярных клетках документируется при регенерации кожи в 24 часа, что совпадает с данными Т. Moore с сотрудниками (1969), которые показали, что гистаминобразующая способность в поврежденной коже через 24 часа в 50-60 раз выше таковой у интактных животных.

Следует учитывать также, что количество резецированной ткани влияет на разницу в реакциях иммунной системы в ответ

на повреждение органов (Бабаева А.Г., 1985, 1995), что также может служить причиной, определяющей разницу в реакции тимуса при восстановлении кожи и печени. Поскольку в наших опытах удалялась значительная часть печени, а в коже делался лишь разрез, при котором потеря ткани минимальна, мы вправе думать, что это является одной из причин того, что морфологические изменения в тимусе при ложной операции в отличии от таковых при частичной резекции печени имеют менее выраженный характер при однотипности.

Таким образом, различие в реакции тимуса при регенерации кожи и печени, органов с разным регенераторным потенциалом, дает нам возможность предполагать, что биоаминные сдвиги тимуса являются одним из пусковых механизмов, которые определяют в дальнейшем органоспецифичность регенераторного процесса, а сходство является подтверждением специфичности реакции тимуса при восстановительной регенерации.

Данные сериальной корреляции, как мы отмечали, показывают малое количество взаимосвязей между структурами тимуса по гистамину, которые имели бы реализацию в последующие сроки регенерации печени. По серотонину, напротив, такие связи имеют место у интактных животных, поскольку сериальная корреляция устанавливает факт их реализации в поздние сроки после резекции печени. Сравнивая эти данные сериальной корреляции с данными корреляционного анализа структур тимуса в норме, мы полагаем, что вышеописанная картина обусловлена тем, что по гистамину в норме имеют место взаимосвязи лишь между премедуллярными клетками и тимоцитами (первая ступень механизма перераспределения биоаминов), а по серотонину - взаимосвязи есть также между субкапсулярными клетками и тимоцитами (вторая ступень).

Таким образом, весь комплекс проведенных нами исследований предоставил доказательство правомочности деления биоаминных сдвигов в тимусе при регенерации печени и кожи на три фазы.

1. Ранняя фаза, соответствующая периоду становления иммунных реакций: с момента повреждения печени и кожи до 4 часов.

2. Средняя фаза - это фаза максимальной обеспеченности биоаминсодержащих структур тимуса: с 4 до 16 часов после

частичной резекции печени и с 4 до 24 часов после разреза кожи.

3. Поздняя фаза - спад биоаминного снабжения структур тимуса: с 16 до 36 часов после частичной резекции печени и с 24 до 36 часов после повреждения кожи.

Представляется интересным, что наибольшие отличия в динамике биоаминного статуса при регенерации печени и кожи документируются по серотонину. К тому же наличие более мощных и более обширных функциональных взаимосвязей отмечено согласно корреляционному анализу также по серотонину.

Подводя итоги, следует отметить, что все исследование показало: в ходе регенераторного процесса после повреждения печени и кожи меняется характеристика гуморального компонента микроокружения лимфоцитов тимуса.

ВЫВОДЫ

1. После частичной резекции печени и повреждения кожи отмечается динамика статуса гистамина и серотонина структур тимуса. Она носит волнообразный характер и делится на три фазы.

2. Биоаминные сдвиги в структурах тимуса после частичной резекции печени и после разреза кожи имеют различия. Это свидетельствует о том, что повреждение разных по строению органов вызывает различную перестройку в центральном органе иммунитета тимусе.

3. Корреляционный анализ выявил определенные функциональные взаимосвязи между структурами тимуса у интактных животных. Их перестройка после частичной резекции печени и повреждения кожи свидетельствует о существовании особого трехступенчатого механизма перераспределения биоаминов в тимусе:

а) первая ступень - тимоцитарная паренхима снабжается биоаминами посредством сброса из премедуллярных клеток;

б) вторая ступень - биоамины начинают поступать в тимоцитарную паренхиму из депо субкапсулярных клеток;

в) третья ступень - при «аварийной ситуации» тимоцитарная паренхима может получать биоамины непосредственно из премедуллярных и субкапсулярных люминесцирующих клеток, а

также за счет взаимообмена между мозговым и корковым слоями паренхимы тимуса.

4. Изменение биоаминного статуса тимуса, характерное для иммунной реакции, наблюдается с 0.25 час. после частичной резекции печени и разреза кожи. Это свидетельствует о том, что формирование иммунного ответа в организме начинается на ранних этапах после повреждения печени и кожи.

5. Корреляционный анализ выявил наибольшее количество и более сильные функциональные взаимосвязи между структурами тимуса по серотонину, а не по гистамину, что может свидетельствовать о более мощном участии серотонина в формировании иммунного ответа после частичной резекции печени и повреждения кожи.

Внедрение в практику.

Данные, полученные в результате настоящего исследования, а также иллюстративный материал используются при чтении лекций и проведении практических занятий на кафедре гистологии и биологии медицинского факультета Чувашского государственного университета (акт о внедрении имеется).

Сведения, почерпнутые из настоящей работы, используются в лечебном процессе в консультации «Брак и семья» г.Пензы при олигозооспермии.

в

Рис. 3. Тимус крысы. Биоаминсодержащие структуры. Метод Фалька. ЛЮМАМ-ИЗ. Об. 40, ок. гомаль 3.

А — интактные крысы.

В — 4 час. после частичной резекции печени.

к

( г.. Ч*- - п'-^хя •• л'-

V .г -г . > чг

. V-" - • « 4 •

к

V А „

V " <

4 • V

V

Рис. 4. Тимус крысы. Биоаминсодержащие структуры. Метод Фалька. ЛЮМАМ-ИЗ. Об. 40, ок. гомаль 3, 1.7.

С — 32-36 час. после частичной резекции печени. Э — 32-36 час. после частичной резекции печени; «ложные фолликулы».

Список работ, опубликованных по теме диссертации.

1. Копланский А.Р. Люминесцентно-гистохимический и цито-спектрофотометрический анализ серотонина структур тимуса при регенерации печени //Медицинский журнал Чувашии. - Чебоксары, 1995,

Т. 5, № 3-4. - С. 119-125.

2. Копланский А.Р., Гордон Д.С. Люминесцентно-гистохимический и цитоспектрофотометрический анализ гистамина структур тимуса при регенерации печени//Медицинский журнал Чувашии. - Чебоксары, 1996, Т. 6, № 1-2. - С. 133-138.

3. Копланский А.Р. Регенерация печени и кожи изменяет статус гистамина и серотонина в тимусе. //Российские морфологические ведомости. М.,1996, № 2 (5).- С. 91-97.

RESUME

Koplansky A.R. Change of the bioamine status of thymus by hepar and skin injury.

The research demonstrates a hystamine and serotonine supplying of thymus structures by reparative regeneration after a partial hepar resection and after skin injury by luminescence-hystochemical methods (Falck & Hyllarp; Cross-, Even, Rost) with microspectrophotochemical and mathematical analyses.

The dynamics of the bioamines levels is strictly specific, differs from any aspect of antigen and nonantigen influence, has three fases in all the period from the moment of organs injury till 36 hr.

The author draws the conclusions:

1. The forming of immune response starts from the earliest minutes after hepar and skin injury.

2. The injury of different organs makes a different reorganisation of the bioamine status of thymus.

3. There are three stages in supplying of thymus structures of the intact animals and by hepar and skin regeneration with bioamines.