Автореферат и диссертация по медицине (14.00.02) на тему:Морфофункциональные изменения в тимусе и селезенке при стрессовых воздействиях (Экспериментально-морфологическое исследование)

Р Г 6

од

На правах рукописи УДК 612.017.1:616-008.61

ВОЛКОВА Лариса Владимировна

МОРФОФУНКЩЮНАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ТИМУСЕ И СЕЛЕЗЕНКЕ ПРИ СТРЕССОВЫХ ВОЗДЕЙСТВИЯХ (Экспериментально-морфологическое исследование)

14.00.02 - анатомия человека

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Москва - 1996

Работа выполнена в Московской медицинской академии им. И.М.Сеченова и в Институте физиологии АН Республики Молдова

Научные консультанты:

Академик РАМН, доктор Академик АН РМ, доктор

медицинских наук, профессор биологических наук, профессор

М.Р. Сапин Ф.И. Фурдуй

Официальные оппоненты:

Член-корр. РАМН, доктор

медицинских наук, профессор Б.А. Никитин

Академик РАЕН, доктор

медицинских наук, профессор А.Г. Бабаева

Академик РАМН, доктор

медицинских наук, профессор Г.Г. Автандилов

Ведущее учреждение:

Научно-Иеследовательский Центр биологических структур НПО ВИЛАР РАСХН

Защита состоится " /6 " ¿^/^ГуЦ^МЭЭб г. в _час

на заседании диссертационного Совета Д.074.05.05 при Московской Медицинской академии им. И.М. Сеченова Мингдрав-медпрома РФ (119 435, Москва, Абрикосовский пер. Д.1).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной Библиотеке академии по адресу: Москва, Зубовская пл., д.1.

Автореферат разослан " 3! " _¡МОиЛ^ 1996 г.

Ученый секретарь диссертационного

Совета Д.074.05.05

доктор медицинских наук, профессор

В.А. Варшавский

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы.

Давно известно, что одним из компонентов триады изменений в организме при стрессе, описанной Г. Селье (1936), является "инволюция тимико-лимфатического аппарата". Тем не менее, до настоящего времени нет ясного понимания механизмов этого феномена и его биологического значения. Хотя, известно, "как часто компенсаторно-приспособительное напряжение переходит в свою противоположность, т.е. декомпенсацию" (Давыдовский И.В., 1969). Показана возможность развития иммунодефицитных состояний в результате сильных или длительно повторяющихся стрессовых воздействий (Зимин Ю.И., 1981; Сухих Г.Т., 1985; Першин Б.Б. и соавт., 1981; Левандо В.А. и соавт., 1990; Solomon G.F., Amkraut A.A., 1981; Baker G.H.B., 1987; Dorian В., Garfinkel P., 1987).

Исследован ряд важных аспектов постстрессовой реакции иммунной системы, проявляющейся на органном уровне, как инволюция лим-фоидной системы. Изучены общие закономерности перестройки системы крови при стрессе (Зимин Ю.И.,1981; Горизонтов П.Д. и соавт., 1983) и установлено, что стрессовые воздействия приводят к экстренной мобилизации огромного числа лимфоидных клеток в организме, к интенсификации процессов миграции и перераспределения лимфоидных клеток между различными органами лимфоидной системы и, вероятно, другими тканями организма. Механизмы постстрессовой гиперплазии костного мозга, зависящей от Т-лимфоцитов, изучены Гольдберг Е.Д., Дыгай A.M. и соавт. (1983-1991).

Обширные исследования в области нейро-эндокринно-иммунных взаимодействий, проведенные Корневой Е.А. и соавт. (1978 - 1989), а также работы других исследователей ( Безедовский Г.О. и соавт., 1984; Blalock J.E., 1984; Calabrese J.R. etal., 1987;Darco D.F., 1987; Morley J.E. et al., 1987; Riley V., 1991; Solomon G.F., 1987; Stein M.S. etal., 1985, Vollhardt L.T., 1991; Wiedermann C.J., 1987) показали значение нейрогуморальной регуляции иммунологических процессов, в том числе и при развитии стресс-реакции. Ряд аспектов передачи информации в направлении от иммунной системы к нервной изучен Абрамовым В.В. (1991).

Известна значительная серия работ по оценке влияния стресса на систему естественных киллерных лимфоцитов и противоопухолевый

иммунитет (Сухих Г.Т. и соавт., 1982 - 1985; Riley V., 1991; Aarstad H.J. et al., 1983; Cunnlck J.E. et al., 1988; Ghanta V.K. et al., 1985; Qlaser R., et al., 1986; Oklmura T., et al., 1986). Фроловым Б.A. (1987) исследованы патофизиологические механизмы стрессорных нарушений функциональной активности иммунной системы и неспецифических факторов защиты, подходы к предупреждению таких состояний.

Несмотря на обширное количество фактов, демонстрирующих отклонение различных иммунологических показателей, характеризующих функциональное состояние отдельных клеточных популяций иммунной системы при стресс-реакции (Miller N.E., 1987), до настоящего времени фактически не проводился количественный анализ структурно-функциональных изменений с позиций системного подхода в различных зонах лимфоидных органов. Важность и перспективность системного и синхронного изучения постстрессовых изменений в различных отделах системы крови подчеркивал еще Горизонтов П.Д. и соавт. (1983). Значение системного подхода в исследованиях такой сложной, многокомпонентной и мобильной системы, как иммунная, отмечали Лозовой В.П. и Шергин C.B. (1981), Леонтюк А.С и соавт. (1981), Лебедев К.А. и соавт. (1991). Крыжановский Г.Н. (1985) указывал на необходимость комплексного системного анализа для разработки проблемы "стресс и иммунитет".

Основы количественного анализа структурно-функционального состояния различных органов иммунной системы разработаны в многолетних исследованиях, выполненных под руководством Сапина М.Р. (1978 - 1995). Использование этого методического подхода в сочетании с принципами и понятиями системного анализа для изучения морфологических (Автандилов Г.Г., 1990) и физиологических систем (Анохин П.К., 1980; Судаков К.В., 1984; Баевский P.M., 1979; Дмитриева Н.В.,1986; Ушаков И.Б.,1993; Копанев В.А. и соавт., 1988), а также результатов исследований в области стресса (Селье Г., 1960, 1979; Фурдуй Ф.И., 1986) создают возможность проведения комплексного синхронного изучения постстрессовой реакции отдельных органов и их морфофункционалъных зон, как целостных структур. Это позволит выявить "слабые" звенья лимфоидной системы, в которых возможно повреждение в результате действия стресса, углубить современнные знания о механизмах и биологическом значении феномена инволюции лимфоидных органов при стрессе.

Цель работы. Цель настоящей работы состояла в системном синхронном исследовании закономерностей постстрессовых изменений в различных структурно-функциональных зонах тимуса и селезенки, выявлении "слабых звеньев" в указанных лимфоидных органах при действии стресса.

Основные задачи исследования.

1. Системное синхронное исследование структурно-функциональных изменений в различных зонах тимуса и выявление закономерностей в количественных перестройках цитоархитектоники этого лимфо-идного органа при стрессе.

2. Системное синхронное исследование структурно-функциональных изменений в различных зонах селезенки и выявление закономерностей в количественных перестройках цитоархитектоники селезенки при стрессе.

3. Синхронное исследование количественных изменений цитологических профилей различных структурно-функциональных зон тимуса и селезенки при хронических стрессовых воздействиях.

4. Системное исследование состояния периферической крови при хронических стрессовых воздействиях различной природы и интенсивности и интегральная оценка иммунного статуса на основе трансплантации опухолей в сингенной системе и с учетом аутоиммунных реакций, индуцированных стрессом.

5. Системная оценка интенсивности количественных изменений в различных морфофункциональных зонах лимфатического узла на пике специфической иммунологической реакции - РТПХ на Н-У антиген.

6. Выявление эффективных системных критериев оценки изменений в лимфоидных органах при стрессе и специфической иммунологической реакции для прогнозирования повреждения структуры и нарушения функции иммунной системы.

Научная новизна.

Впервые проведено синхронное количественное исследование изменений цитоархитектоники отдельных структурно-функциональных зон тимуса при хронических стрессовых воздействиях различной природы и интенсивности. С помощью морфологических методов установили, что на фоне структурной дезорганизации общего цитологического и лимфоцитарного профилей подкапсульного и коркового вещества тимуса при хронических стрессовых воздействиях различной природы и интенсивности имеет место стимуляция процессов иммиграции предшественников Т-лимфоцитов в подкапсульную зону тимуса, активация

этапов дифференцировки Т-лимфоцитов в подкапсульном и корковом веществе тимуса, а также эмиграция медуллярных тимоцитов. Методами информационного анализа выявлены наиболее выраженные структурные перестройки в подкапсульном и корковом веществе тимуса, свидетельствующие о большей уязвимости этих зон тимуса при стрессе. Значительнее повышение суммарной коррелированное™ признаков отдельных зон тимуса при стресс-реакции, отмеченное при анализе "корреляционных портретов", указывает на то, что этот лимфоидный орган (особенно, мозговое и корковое вещество) функционирует в режиме пониженной автономности клеток.

При хроническом действии различных стрессогенных факторов в селезенке на фоне значительной структурной дезорганизации клеточного состава отдельных зон наблюдается ингибиция процессов диффе-ренцировки В-лимфоцитов, уменьшение числа дифференцированных клеток лимфоидного ряда и усиление деструктивных процессов. Постстрессовая структурная дезорганизация цитоархитектоники селезенки особенно выражена на периферии лимфоидного узелка и в красной пульпе. При стрессе имеются асинхронные изменения со стороны различных типов клеток селезенки, большая часть корреляционных связей утрачивается, что является признаком структурно-функциональных нарушений.

С помощью многомерного корреляционного анализа впервые провели количественный анализ синхронности межорганных изменений в различных структурно-функциональных зонах тимуса и селезенки при стресс-реакции. Его результаты позволили выявить высокую синхронность количественных изменений в указанных лимфоидных органах как на клеточном уровне, так и на уровне отдельных изученных зон тимуса и селезенки. Величина суммарной межорганной коррелированнос-ти различных зон тимуса и селезенки в ряде случаев соответствовала аналогичным показателям сопряженности внутри органов.

Впервые установлено, что на фоне выраженной инволюции лимфо-идной ткани тимуса и селезенки при стрессе наблюдается повышение структурной лабильности лейкоцитарного профиля периферической крови и одновременно стимуляция процессов структурной организации лимфоцитарного ростка крови. В то же время отмечена стимуляция системы естественных киллерных лимфоцитов. Получены новые данные об индукции постстрессовых слабых клеточных аутоиммунных реакций. Установлено, что на фоне инволюции тимуса различной степени, вызванной стрессом, наблюдается стабильное достоверное, воспроизво-

димое повышение противоопухолевой резистентности, что отражает эффективность функционирования иммунной системы in vivo. Указанные эффекты зависели от природы и интенсивности действия стрессо-генного фактора.

Впервые проведен системный анализ изменения структурно-функционального состояния подколенных лимфатических узлов при регионарной реакции "трансплантат против хозяина" (РТПХ) на H-Y антиген. Выявлено сильное дезорганизующее влияние введения ан-ти-H-Y-эффекторов регионарной РТПХ на структуру лимфоцитарной популяции. Изменения коррелированноети признаков отдельных зон лимфатического узла на пике РТПХ были незначительно выражены по сравнению с неспецифическими постстрессовыми изменениями "корреляционных портретов" отдельных зон тимуса и селезенки.

Впервые установлено, что эффективными чувствительными системными критериями изменения целостных структур иммунной системы как при действии стресса, так и при специфической иммунологической реакции на H-Y антиген, являются информационные показатели лимфоцитограммы различных зон лимфоидных органов.

Теоретическое и практическое значение работы.

Теоретическое значение работы состоит в формировании представлений о различном характере структурно-функциональных изменений центрального и периферического органов иммунной системы - тимуса и селезенки при продолжительном стрессовом воздействии; в раскрытии закономерностей синхронных внутризональных и межзональных внутриорганных изменений количества различных видов клеток; в обнаружении феномена высокой синхронности в межорганных изменениях цитоархитектоники тимуса и селезенки при стрессе, что является не только вкладом в морфологию лимфоидных органов, но и в общую физиологию. Значение результатов исследований заключается и в том, что они дадут импульс системному синхронному морфологическому исследованию внутриорганных и межорганных изменений в органах иммунной системы при стрессе, что открывает новые перспективы в ее изучении, а также, возможно, и в управлении иммунной системой.

Практическое значение заключается в выявлении наиболее уязвимых ликвидных органов и их зон при стрессе; в обнаружении эффективных чувствительных системных критериев для диагностики структурно-функционального состояния органов иммунной системы при стресс-реакции; в доказательстве эффективности использования многомерного корреляционного анализа для выявления закономерностей

изменения цитоархитектоники органов иммунной системы в условиях стрессовых воздействий; в установлении высокой информативности показателей лимфоцитарного профиля различных иммунологических структур для оценки состояния лимфоидной системы при стрессе; в выявлении возможностей повышения противоопухолевой резистентности посредством многократных стрессовых воздействий.

На модели хронических стрессовых воздействий показана перспективность системного анализа для изучения состояния лимфоидных органов при физиологических и патофизиологических процессах, возможность применения системных критериев для диагностических целей в клинической медицине, в морфологических и патологоанатомических исследованиях.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту.

1. При стресс-реакции на фоне структурной дезорганизации тимуса наблюдаются изменения цитоархитектоники подкапсульного, коркового и мозгового вещества, указывающие на стимуляцию процессов иммиграции и эмиграции лимфоцитов, антиген-неспецифической диффе-ренцировки Т-лимфоцитов. Наиболее уязвимыми и лабильными структурами тимуса при стресс-реакции являются подкапсульная зона и корковое вещество тимуса.

2. В селезенке, синхронно изменениям в тимусе, наблюдаются изменения цитоархитектоники лимфоидных узелков и красной пульпы, указывающие на ингибицию процессов дифференцировки В-лимфоцитов, а также - на усиление деструктивных процессов. Селезенка (особенно ее лимфоидные узелки) является наиболее уязвимым органом, по сравнению с тимусом, при стресс-реакции.

3. Внутриорганные изменения цитоархитектоники различных структурно-функциональных зон как тимуса, так и селезенки при стресс-реакции характеризуются линейными корреляционными зависимостями и высокой синхронностью.

4. Межорганные изменения цитоархитектоники отдельных зон тимуса и селезенки при стрессовых воздействиях характеризуются линейными корреляционными зависимостями и системными критериями, которые близки по величине внутриорганным показателям.

5. Системные информационные критерии, характеризующие структуру лимфоцитарных профилей тимуса и селезенки при стрессе, а также - лимфатического узла при регионарной реакции "трансплантат против хозяина" на Н-У антиген, являются эффективными и высокочувствительными показателями оценки состояния иммунной системы.

6. На фоне стимуляции функциональной активности тимуса и угнетения некоторых функций селезенки при стрессе наблюдается усиление механизмов противоопухолевой резистентности, повышение регулирующих влияний на структуру лимфоцитарной популяции периферической крови, увеличение относительного количества больших гранулярных лимфоцитов в крови, а при воздействии усиленных физических нагрузок - также стимуляция слабых клеточных аутоиммунных реакций.

Апробащя работы.

Материалы диссертации доложены и обсуждены на X Всесоюзной конференции по трансплантации органов (Киев, 1985), на I Всесоюзном съезде иммунологов (Сочи, 1989), на 1У Всесоюзном съезде патофизиологов (Кишинев, 1989), на 1У Всесоюзном симпозиуме по иммунологии репродукции (Киев, 1990), на I Международном Форуме по репродуктивной иммунологии (Магдебург, 1990), на 1У Всесоюзном симпозиуме "Стресс, адаптация и дисфункции" (Кишинев, 1991), на I Международном конгрессе по патофизиологии (Москва, 1991), на У1 Международном конгрессе по репродуктивной иммунологии (Рим,

1992), на съезде медико-биологических обществ Молдоеы (Кишинев,

1993), на научных конференциях Института морфологии человека РАМН (Москва, 1993, 1994), на I съезде морфологов Узбекистана (Ташкент, 1994), на 3-ем съезде Российского научного общества АГЭ (Тюмень, 1994), на I Международной конференции медико-биологических наук "Морфофункциональные механизмы адаптации и коррекции патологических нарушений" (Кишинев, 1995).

Публикации.

Основные материалы диссертации опубликованы в 30 научных работах.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 207 страницах машинописного текста, содержит 32 таблицы, иллюстрирована 54 рисунками. Состоит из введения, обзора литературы, раздела "Материалы и методы исследования", четырех глав результатов собственных исследований, обсуждения, выводов, приложения и списка литературы. Библиография включает 402 источника.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В работе использовали 600 самок мышей линии ВАЬВ/с и 500 самцов и 300 самок мышей С57ВЬ/6, полученных из питомников "Столбовая", "Светлые горы" и "Рапполово".

В качестве моделей хронических стрессовых воздействий применяли многократные повторяющиеся физические нагрузки в виде плава-

ния (усиленные и умеренные), иммобилизационный стресс (ограничение движения), а также эмоциональный стресс и помещение в условия пониженных и повышенных температур. Моделью специфической иммунологической реакции служила регионарная реакция "трансплантат против хозяина" (РТПХ) на антиген H-Y (Тессенов В., 1979). Способ получения анти-Н-У-эффекторов регионарной РТПХ разработан нами и является модификацией метода Streinlein J.W., Wiesner J. (1977). Для изучения противоопухолевой резистентности применяли модели экспериментального опухолевого процесса (Luster M.J. et al., 1988).

Оценку интенсивности стресс-реакции организма проводили на основе учета динамики содержания кортикостерона в периферической крови (Резников А.Г., 1980) и органометрического анализа. Для характеристики влияния стресса на гранулоцитопоэз и лимфоцитопоэз анализировали состав периферической крови с использованием морфо-метрических методов, определяли содержание больших гранулярных лимфоцитов (Ромейс Б., 1953; Алмазов В.А. и соавт., 1979).

Для определения функциональной активности клеток иммунной системы при стрессе использовали реакцию торможения миграции лейкоцитов под слоем агарозы (Emmrich J., Felber F., 1987) в ответ на аутоантигены, метод антиген-специфической пролиферации лимфоцитов (Алкан С., 1981) в 72-часовой культуре клеток селезенки мышей с использованием радиоизотопной метки (3Н-тимидин) и регистрацией результатов исследования на сцинтилляционном счетчике "Ве-та-2". Аутоантигены выделяли из тканей мозга, печени и почек самок мышей линии BALB/c согласно Альбрехт 3., Пастернак Г. (1987).

Интегральную реакцию организма на стресс оценивали in vivo на моделях трансплантированных опухолей: плазмацитомы P3-X63-Ag8.653-M0PC, перевиваемой на самках мышей линии BALB/c, и меланомы В-16, трансплантируемой самкам мышей линии C57BL/6J. Опухолевые штаммы были любезно предоставлены лабораториями Института морфологии человека РАМН. При выборе моделей опухолевого роста использовали подходы и методы, изложенные Тимофеевским А.Д. (ред.,1960), Эмануэль Н.М. (1977), Софьиной З.П и соавт. (1979, 1984), Дейчман Г.И. (1984), Luster М.J. et al. (1988).

Морфологические исследования лимфоидных органов (тимуса и селезенки) в условиях стрессовых воздействий и подколенного лимфатического узла при РТПХ на Н-У антиген проводили по следующей методике: органы фиксировали в забуференном нейтральном фор-

малине (тимус и селезенка) или в жидкости Карнуа (лимфатические узлы). Серийные парафиновые срезы толщиной 4-5 мкм окрашивали азур-П-эозином. Проводили подсчет числа основных встречающихся видов клеток на единице площади различных структурно-функциональных зон лимфоидных органов на основе изучения 10 полей зрения отдельной структуры у каждого животного. Полученные данные обрабатывали по методу Катинас Г.С. и соавт. (1969), Стефанова С.Б. (1972, 1974), Автандилова Г.Г. (1990).

Морфофункциональное состояние тимуса и селезенки при стрессе, лимфатических узлов при регионарной РТПХ оценивали с помощью многоэтапного подхода: 1) выявляли достоверные отклонения отдельных показателей цитологического профиля на основе применения параметрических и непараметрических статистических методов; 2) анализировали состояние структуры отдельных зон лимфоидных органов (общих цитологических профилей и лимфоцитограммы) с помощью информационного анализа (Автандилов Г.Г., 1980, 1990, Леонтвк A.C. и соавт., 1981; 3) на основе многомерного корреляционного анализа изучали "корреляционные портреты" различных зон лимфоидных органов, применяли системные методы анализа коррелированности признаков (Дмитриева Н.Г.,1986; Копанев В.А. и соавт.,1988; Степаненко Р.Н. и соавт., 1989; Лебедев К.А. и соавт., 1991; Ушаков И.Б.,1993); 4) исследовали закономерности изменения клеточного состава лимфоидных органов и их отдельных зон в условиях стрессовых воздействий с помощью многомерного корреляционного анализа и методов системного подхода (Автандилов Г.Г.,1990).

В работе использовали статистические методы определения среднего и оценок среднего, критерии исключения сильноотклоняю-щихся вариант, метод парных сравнений для сравнения совокупностей с попарно связанными вариантами, сравнение средних с помощью параметрических и непараметрических критериев, методы корреляционного анализа и многомерной статистики (Урбах В.Ю., 1975; Лакин Г.Ф., 1980; Айвазян С.А. и соаЕТ.,1985; Гублер Е.В.,1973, 1978). Обработку данных проводили с использованием прикладных программ BMDP, CSS, Statgraf (Сильвестров Д.С., 1988).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ 1. Влияние хронических стрессовых воздействий на структур-но-функциональяое состояние тимуса.

Описательные морфологические исследования постстрессовых изменений структуры центрального органа иммунной системы - тимуса,

проводились неоднократно и на различных экспериментальных моделях острого и хронического стресса. Отдельные работы выполнены с помощью морфометрических методов оценки постстрессовых изменений в тимусе (Ткачук М.Г., Вихрук Т.И., 1981- 1991; Юрина Н.А.,1987). Однако количественного исследования цитоархитектоники различных структурно-функциональных зон тимуса в условиях хронических стрессовых воздействий различной природы и интенсивности с последующим применением методов системного анализа до настоящего времени не проводилось. В связи с этим целью экспериментов, представленных в настоящей главе, был количественный анализ (с использованием морфологических методов и системного подхода) цитоархитектоники подкапсульного, коркового и мозгового вещества тимуса мышей после хронических стрессовых воздействий в виде двухнедельной усиленной и умеренной физической нагрузки в виде плавания и ограничения движения.

1.1. Цитоархитектоннка различных зон тимуса.

В тимусе самок мышей ВАЬВ/с после двухнедельных стрессовых воздействий различной природы и интенсивности не наблюдалось резких изменений в соотношении коркового и мозгового вещества. Для заключения об особенностях цитоархитектоники отдельных зон тимуса мышей в условиях хронических стрессовых воздействий провели количественное изучение цитологических профилей подкапсульного, коркового и мозгового вещества. Подсчитывали абсолютное содержание всех встречавшихся видов клеток на единице площади каждой структурно-функциональной зоны тимуса.

Изменения цитоархитектоники подкапсульной зоны тимуса мышей после двухнедельных стрессовых воздействий различной природы и интенсивности свидетельствуют о том, что на фоне достоверного уменьшения общего количества клеток всех видов на единице площади (в 1,1 - 1,7 раза, Р<0,05), а также снижения числа дифференцированных, зрелых форм лимфоидного ряда - малых лимфоцитов (в 1,7 -2,6 раза, Р<0,001), наблюдается возрастание содержания менее дифференцированных форм - больших лимфоцитов к бластов (в 2,1 - 3,7 раза, Р<0,01). Вероятно, число маподмфференцированных форм лимфоцитов в подкапсульной зоне тимуса пополняется за счет усиления миграции незрелых предшественников Т-лимфоцитов костномозгового происхождения. Количество малых (дифференцированных) лимфоцитов, по-видимому, уменьшается вследствие ускорения их миграции в корковое вещество тимуса.

В корковом веществе тимуса, как и в подкапсульной зоне, на фоне отсутствия усиления митотической активности наблюдается достоверное возрастание количества малодифференцированных форм клеток - бластов (в 3 - 7,8 раза, Р<0,05) и больших лимфоцитов (в 2,1-2,4 раза, Р<0,05), а также уменьшение числа более дифференцированных форм - малых лимфоцитов (в 1,3 - 1,9 раза, Р<0,01). При этом не выявлено усиления уровня деструкции по сравнению с контролем. Это указывает на постстрессовое усиление миграции более дифференцированных Т-лимфоцитов из подкапсульного слоя в корковую зону, и, вероятно, на ускорение клеточной дифференцировки малых кортикальных тимоцитов в медуллярные, либо на усиление их миграции.

Постстрессовая перестройка цитоархитектоники мозгового вещества тимуса мышей, по-видимому, отражает специфику стрессоген-ных воздействий. Усиленная физическая нагрузка не вызывала значительных отличий от контроля, тогда как эффект ограничения движения и, особенно, умеренной физической нагрузки, был значительно более интенсивным. Достоверные отклонения от контроля в двух последних группах мышей (уменьшение числа малых лимфоцитов и суммарного количества всех клеток более, чем в 1,4 раза, Р<0,01), по-видимому, свидетельствуют об усиленной функциональной активности указанной зоны, проявляющейся в активной эмиграции зрелых дифференцированных форм лимфоцитов из тимуса. Следует отметить, что возрастание количества тучных клеток (в 2,2 - 4 раза, Р<0,05), выявленное в отдельных случаях, также косвенно указывает на изменение интенсивности миграционных процессов, так как роль тучных клеток в регуляции проницаемости кровеносных сосудов хорошо известна.

Количественный анализ достоверных отклонений в содержании отдельных видов клеток в различных зонах тимуса показал, что в условиях хронических стрессовых воздействий различной природы и интенсивности наблюдается стимуляция процессов иммиграции предшественников Т-лимфоцитов в подкапсульную зону тимуса, активация этапов дифференцировки Т-лимфоцитов в подкалсульном и корковом веществе, а также усиление эмиграции медуллярных тимоцитов. Выраженность эффекта определялась природой и интенсивностью действующего фактора.

Структурные особенности отдельных зон тимуса в условиях стрессовых воздействий изучали с помощью методов информационного

анализа.

1.2. Информационный анализ структура цитологических профилей отдельных зон тимуса.

Информационные показатели структуры как полного, так и лим-фоцитарного профилей различных зон тимуса указывают на то, что двухнедельные стрессовые воздействия вызывают значительную структурную дезорганизацию подкапсульного и коркового вещества органа (Табл.1). При этом структура лимфоцитарной популяции подкапсуль-ной зоны тимуса, по-видимому, находится в аварийном состоянии, так как показатель надежности снизился до 5-10%. Можно предполагать, что именно указанные зоны тимуса будут наиболее уязвимыми, "слабыми звеньями" при увеличении интенсивности или продолжительности хронических стрессовых воздействий.

Информационные характеристики структуры лимфоцитограммы различных зон тимуса, по сравнению с общими цитологическими профилями изученных зон, являются более информативными и эффективными системными критериями при стрессовых воздействиях. По-видимому, это связано с тем, что основные модулирующие влияния при стрессе направлены на структуру популяции клеток лимфоидного ряда. Информационный анализ показал, что наиболее значительную структурную дезорганизацию лимфоцитарной популяции тимуса вызывали ограничение движения и, особенно, умеренная физическая нагрузка в виде плавания. Усиленная физическая нагрузка оказывала менее выраженное негативное влияние на подкапсульное и корковое вещество тимуса и положительное - на мозговую зону.

В связи с тем, что любая система характеризуется "свойствами элементов и их выраженностью, а также типом и теснотой связей между элементами" (Автандилов Г.Г., 1990), на следующем этапе исследования с помощью методов системного подхода оценивали потенциальное взаимодействие различных клеточных элементов внутри отдельных изученных структурно-функциональных зон тимуса мышей в норме и после двухнедельных стрессовых воздействий (Табл.2).

1.3. Постстрессовое изменение "корреляционных портретов" различных структурно-функциональных зон тимуса.

Метод основан на применении корреляционного анализа с целью изучения "образов состояния" системы (Дмитриева Н.В., 1986; Ушаков И.В., 1993). Для построения корреляционных матриц, характеризующих взаимосвязи клеточных форм, составляющих цитологический профиль каждой изученной зоны тимуса, использовали вариационные

Табл.1. Информационные показатели влияния (ИПВ) двухнедельных стрессовых воздействий различной природы и интенсивности на структуру цитологических профилей (ЦТ) и лимфоцитограммы (ЛГ) различных морфофункциональных зон тимуса и селезенки мышей ВАЬВ/с.

Зоны 1 ЦТ 1 ЛГ

C1 1 C2 ! СЗ 1 C1 ! C2 СЗ

I ! -30 . -20 -23 -33 -40 -41

II 1 -28 -13 -14 -35 ■ -51 -51

III ! -1 -7 -И +5 -19 -19

IY ! -5 -35 -18 +4 -118 -68

Y ! -14 -68 -60 +22 -152 -101

YI ! -20 -55 -41 +18 -99 -60

Примечание. Показатели таблицы - ИПВ. Группы мышей: С1 -усиленная физическая нагрузка в виде плавания, С2 -ограничение движения, СЗ - умеренная физическая нагрузка в виде плавания. Зоны тимуса: I - подкапсульная, II - корковая, III - мозговая. Зоны селезенки: IY - центральная часть лимфоидного узелка, Y - периферическая часть лимфоидного узелка, YI - красная пульпа.

Табл.2. Показатели коррелированноети количества клеточных элементов, составляющих цитологические профили различных структурно-функциональных зон тимуса и селезенки мышей ВАЬВ/с после двухнедельных стрессовых воздействий.

Зоны 1 Группы мышей

К C1 i C2 C3

I ! 3 5 3 5

II ! 2 6 4 2

III ! 0 3 5 6

IY ! 13 7 4 2

Y ! 14 6 8 5

YI 1 12 5 7 5

Примечание. Показатели таблицы - сумма достоверных (Р<0,05) линейных корреляционных зависимостей между содержанием клеток различных видов, составляющих цитологические профили структурно-функциональных зон тимуса и селезенки. Группы мышей: К- - контроль, С1, С2 и СЗ см. в Табл.1. Зоны тимуса и селезенки см. в Табл.1.

ряды, состоящие из абсолютных средних показателей каждого животного. Указанные средние величины вычисляли на основе подсчета клеточных форм в 10 полях зрения изучаемой структуры тимуса каждой мыши. Помимо 15 различных клеточных форм при построении корреляционных матриц учитывали еще 1 показатель - суммарное число клеток всех видов на единице площади исследуемой зоны.

Анализ всех корреляционных матриц, характеризующих линейные взаимосвязи между изученными показателями подкапсульной зоны, коркового и мозгового вещества тимуса мышей в контроле и после двухнедельных стрессовых воздействий, позволил выявить следующие закономерности (Табл.2). В целом по всей структуре тимуса при стрессовых воздействиях в 3 раза возросло число клеточных элементов, входящих в корреляционные зависимости, а количество связей между ними увеличилось более, чем в 2,5 раза. Общие с контролем корреляционные связи имелись только в группе мышей после усиленной физической нагрузки. Стрессовые воздействия индуцировали увеличение сопряженности в различных изученных зонах тимуса, однако оно было максимальным в мозговом слое, несколько меньшим по величине - в корковой зоне, минимальное возрастание коррелированное™ признаков наблюдалось в подкапсульном веществе.

Результаты анализа "корреляционных портретов" всех зон тимуса в норме и при стрессе показали, что стрессовые воздействия, по-видимому, индуцируют функциональные взаимодействия большего числа клеток различных видов по сравнению с интактным контролем, т.е. автономность отдельных клеточных форм тимуса мышей после двухнедельных стрессовых воздействий уменьшается. Значительное постстрессовое повышение суммарной сопряженности в тимусе в целом, указывает на то, что этот лимфоидный орган функционирует в режиме усиленной функциональной нагрузки. Максимальное повышение сопряженности в мозговом веществе тимуса говорит о том, что имен-на эта зона тимуса при стрессе характеризуется максимальной функциональной активностью. Выраженные изменения "корреляционных портретов" отдельных зон тимуса при стрессе по сравнению с контролем, по-видимому, свидетельствуют о функциональных особенностях исследованных структур, зависящих от природы и интенсивности действующих факторов.

Целью последующих исследований было выявление закономерностей в изменении цитоархитектоники различных структурно-функциональных зон тимуса мышей после хронических стрессовых воздействий

различной природы и интенсивности.

1.4. Закономерности постстрессового изменения признаков, характеризующих отдельные зоны тимуса.

Количественный анализ синхронности изменения числа основных клеточных элементов подкапсульной зоны, коркового и мозгового вещества тимуса в условиях хронического стресса проводили на основе выявления корреляционных зависимостей между видами клеток, составляющих цитологические профили указанных зон тимуса мышей после двухнедельных усиленных и умеренных физических нагрузок в виде плавания и ограничения движения.

Индивидуальные абсолютные средние показатели содержания клеточных форм на единице площади изученной структуры тимуса, полученные при изучении нормальной выборки и групп мышей, подвергавшихся стрессовым воздействиям, сводили в один непрерывный вариационный ряд, состоящий из 26 чисел. Корреляционный анализ проводили на показателях этой объединенной выборки. Достоверными при объеме выборки п - 26 являлись коэффициенты корреляции, абсолютная величина которых превышала 0,39 (Р< 0,05) или 0,50 (Р < 0,01). Для анализа брали только достоверные зависимости (Р < 0,05) высокой (0,65 < Irl < 1) или средней (0,5 < Irl < 0,65) величины. Исследовали корреляционные взаимосвязи между клеточными элементами внутри отдельной структуры (подкапсульной зоны, коркового и мозгового вещества) и зависимости между клетками, находящимися в различных зонах тимуса.

В подкапсульном, корковом и мозговом веществе тимуса выявлены внутризональные общие корреляционные зависимости, которые имеются во всех изученных структурно-функциональных зонах. Эти взаимосвязи характеризуют изменения количества клеточных форм в тимусе в целом после стрессовых воздействий. Обнаружены внутризональные корреляционные взаимосвязи, которые являются специфическими только для отдельной исследованной структуры тимуса, и, по-видимому, отражают ее морфофункциональные особенности в условиях стрессовых воздействий. В тимусе отмечено значительное количество межзональных корреляционных связей между одноименными клеточными элементами из различных структурно-функциональных зон органа. Это свидетельствует о высокой синхронности в изменении числа одноименных клеток в изученных структурах тимуса после стрессовых воздействий (Табл.3). Значительное число внутризональных и межзональных взаимосвязей между содержанием ретикулярных клеток и ос-

тальных клеточных форм свидетельствует, по-видимому, о важной роли ретикулярных клеток тимуса в реакции этого лимфоидного органа на стрессовые воздействия.

Отсутствие значительных различий по средним арифметическим показателям количества клеточных форм в состоянии деструкции в тимусе мышей после всех стрессовых воздействий в совокупности с описанной в настоящем разделе системой корреляционных взаимосвязей в органе еще раз подтверждает заключение о том, что инволюция центрального органа иммунной системы - тимуса при стрессе является физиологическим феноменом.

Табл.3. Коэффициенты корреляции, характеризующие межзональные зависимости между абсолютным содержанием одноименных клеточных элементов на единице площади подкапсульной зоны (I), коркового (II) и мозгового вещества (III) тимуса мышей после стрессовых воздействий.

Клеточные элементы ! Зоны тимуса

1 I- II II-III I— III

1. Суша клеток 0, ,76 0,84 0,88

2. Ретикулярные клетки 0, ,79 0,92 0,76

3. Малые лимфоциты 0, 69 0,48 0,49

4. Клетки с митозами 0, ,46 0,58 0,61

5. Плазмоциты незрелые 0, 23 0,49 0,63

6. Средние лимфоциты 0, ,57 0,46 0,17

Примечание: I г I > 0,39 достоверны при Р < 0,05.

2. Влияние хронических стрессовых воздействий на структурно-функциональное состояние селезенки.

Морфофункциональные особенности селезенки при стресс-реакции исследованы недостаточно, в то время как постстрессовые изменения структуры тимуса давно известны (Н. Зе1уе, 1936). Следует отметить, что "селезенка мышей и крыс является единственным вторичным органом среди всех вторичных органов иммунной системы, в котором в одном месте собраны все популяции клеток, обнаруженные в лимфоидных и кроветворных органах" (Харлова Г.В., 1975). Многообразие ее клеточного состава, по-видимому, определяет и широкий спектр функциональных возможностей этого лимфоидного органа в нормальных условиях, а особенности постстрессовых морфологических изменений в тимусе и селезенке, вероятно, отражают их различную

16

роль в стресс-реакции.

Для изучения этого вопроса провели количественный анализ морфофункционального состояния селезенки с применением методов системного подхода в норме и в условиях хронических стрессовых воздействий различной природы и интенсивности.

2.1 Цитоархитентопика различных зон селезенки.

Исследования проводили на 28 самках мышей ВАЬВ/с после двухнедельных усиленных и умеренных физических нагрузок в виде плавания и ограничения движения. Изучали структуру центра и периферической части лимфоидного узелка и красной пульпы селезенки, выделенной одновременно с тимусом у одних и тех же животных.

В селезенке мышей, как и в тимусе, после указанных стрессо-генных воздействий не наблюдалось резких видимых изменений в соотношении изученных структурно-функциональных зон по сравнению с контролем. Однако при количественном анализе цитоархитектоники центральной и периферической частей лимфоидного узелка (В-зависи-мой зоны) и красной пульпы селезенки мышей после хронических стрессовых воздействий установили значительные достоверные отличия от контроля.

Выявленные постстрессовые изменения в центральной и периферической частях лимфоидного узелка и красной пульпе селезенки мышей после двухнедельных стрессовых воздействий различной природы и интенсивности свидетельствуют о том, что на фоне уменьшения количества малых лимфоцитов (в 1,5 - 3 раза, Р<0,01) и зрелых плаз-моцитов (более, чем в 8 раз, Р<0,01) наблюдается возрастание числа клеточных форм в состоянии деструкции (в 2,3 - 5,5 раза, Р<0,01) и ретикулярных клеток (только в группах после ограничения движения и умеренной физической нагрузки - в 3-6,8 раза, Р<0,001). При этом содержание менее дифференцированных лимфоцитов (бластов, больших лимфоцитов) достоверно не отличается от контроля (исключение - группа после ограничения движения). Усиление деструктивных процессов и уменьшение числа дифференцированных клеток лимфоидного ряда, плазматических клеток являются признаками декомпенсации в указанной зоне селезенки и указывают на инги-бицию процессов дифференцировки В-лимфоцитов. Постстрессовые изменения цитоархитектоники изученных зон селезенки были более резко выражеьл в группах животных после ограничения движения и умеренной физической нагрузки по сравнению с группой мышей после усиленной физической нагрузки.

Результаты количественного анализа цитоархитектоники центральной и периферической частей лимфоидного узелка и красной пульпы селезенки указывают на возможность структурно-функциональных нарушений в атом лимфоидном органе в результате хронических стрессовых воздействий. Постстрессовая ингибиция процессов диффе-ренцировки В-лимфоцитов указывает на "ограничение" некоторых нормальных физиологических функций. Усиление деструктивных процессов, вероятно, также является признаком структурно-функциональной декомпенсации, хотя проблема физиологической гибели макрофагаль-ных элементов, лимфоцитов и плазматических клеток в селезенке (Харлова Г.В., 1975) до сих пор практически не изучена. Выраженность выявленных эффектов определялась природой и интенсивностью действующего фактора.

Для оценки постстрессовых изменений цитоархитектоники отдельных изученных зон селезенки, как целостных структур, на следующем этапе исследования использовали методы системного подхода.

2.г. Информационный анализ структуры цитологических профилей отдельных зон селезенки.

Информационные показатели структуры как полного, так и лим-фоцитарного профилей различных зон селезенки (Табл.1) указывают на то, что двухнедельные стрессовые воздействия в виде ограничения движения и умеренной физической нагрузки приводят к значительному нарастанию вероятностных механизмов организации клеточного состава этого лимфоидного органа. В отдельных случаях отмечено возрастание показателей энтропии в 2 раза и более по сравнению с контролем. При этом структура лимфоцитарной популяции лимфоидного узелка селезенки мышей после ограничения движения, по-видимому, находится в аварийном состоянии, так как отмечено уменьшение надежности системы до 13-21%. Полученные результаты позволяют предполагать возможность серьезных структурно-функциональных нарушений в селезенке, ее уязвимость при нарастании интенсивности или увеличении продолжительности указанных хронических стрессовых воздействий. Усиленная физическая нагрузка в течение двух недель вызывает незначительную дезорганизацию структуры общего цитологического профиля и усиление структурной упорядоченности популяции клеток лимфоидного ряда, особенно на периферии лимфоидного узелка и в красной пульпе селезенки. Сходная картина наблюдалась и при оценке различных структур тимуса в указанной группе мышей, что может быть связано с особенностями динамики

стресс-реакции.

Информационные характеристики структуры лимфоцитограммы различных зон селезенки, по сравнению с общими цитологическими профилями, являются более информативными и эффективными системными критериями при стрессовых воздействиях (Табл.1). Аналогичная картина была описана нами выше при исследовании отдельных мор-фофункциональных зон тимуса, что говорит о том, что основные модулирующие .влияния при стрессе направлены на структуру популяции клеток лимфоидного ряда. Информационные показатели лимфоцитограммы различных структурно-функциональных зон селезенки указывают на то, что все изученные зоны селезенки являются более уязвимыми при действии стресса, по сравнению с исследованными зонами тимуса.

На следующем этапе исследования с помощью системного подхода анализировали "корреляционные портреты" центральной и периферической частей лимфоидного узелка и красной пульпы селезенки мышей в норме и после двухнедельных стрессовых воздействий.

2.3. Постстрессовое изменение "корреляционных портретов" различных структурно-функциональных зон селезенки.

Для построения корреляционных матриц, характеризующих взаимосвязи клеточных элементов отдельных зон селезенки у мышей каждой группы, использовали вариационные ряды, состоящие из абсолютных средних показателей животных, которые ранее вычислялись на основе подсчета клеточных форм в 10 полях зрения изучаемой структуры.

Анализ всех корреляционных матриц, характеризующих линейные взаимосвязи между изученными показателями в отдельных структурно- функциональных зонах селезенки в норме и после хронических стрессовых воздействий различной природы и интенсивности (Табл.2), позволил выявить следующие закономерности.

В целом по всей структуре селезенки при стрессовых воздействиях в 1,2 - 1,5 раза уменьшилось число клеточных форм, входящих в корреляционные зависимости, количество связей между изученными показателями также снизилось в 2-3 раза. Общие с контролем корреляционные зависимости имелись в группе мышей после усиленной физической нагрузки во всех изученных зонах селезенки, а у животных после ограничения движения и умеренной физической нагрузки -только в центре лимфоидного узелка. Все стрессовые воздействия индуцировали снижение коррелированное™ признаков в изученных зонах селезенки. Однако, это уменьшение было максимальным в центре

лимфоидного узелка селезенки (в среднем в 3,9 раза) и менее выраженным по величине - на периферии лимфоидного узелка (в 2,3 раза) и в красной пульпе (в 2,2 раза).

Результаты анализа "корреляционных портретов" всех изученных зон селезенки показали, что все стрессовые воздействия, по-видимому, приводили к большей автономности клеток различных видов в селезенке, снижению уровня их функционального взаимодействия по сравнению с контролем. Это указывает на низкую функциональную активность исследованных зон селезенки мышей после хронических стрессовых воздействий. Значительное постстрессовое уменьшение суммарной коррелированное™ признаков в селезенке также свидетельствует о том, что этот лимфоидный орган в целом функционирует в режиме повышенной автономности клеток. Максимальное снижение числа корреляционных зависимостей в центре лимфоидного узелка говорит о том, что именно эта зона селезенки при стрессе характеризуется минимальной функциональной активностью. Аналогичный показатель периферической части лимфоидного узелка и красной пульпы указывает на то, что данные структуры функционируют более интенсивно, но уровень их активности значительно снижен по сравнению с контролем.

Результаты системного исследования селезенки с помощью "корреляционных портретов" указывают на возможность структурно-функциональных нарушений в этом лимфоидном органе в результате примененных стрессовых воздействий. Полученные данные позволяют отнести селезенку и, в особенности, ее лимфоидные узелки, к "слабым звеньям" в иммунной системе.

Для понимания закономерностей, описывающих постстрессовые структурные перестройки в селезенке, на следующем этапе мы изучали синхронность изменений цитоархитектоники структурно-функциональных зон селезенки мышей после двухнедельных стрессовых воздействий различной природы и интенсивности методами корреляционного и системного анализа.

2.4. Закономерности постстрессового изменения признаков, характеризующих отдельные зоны селезенки.

Для решения поставленной задачи индивидуальные абсолютные средние показатели, полученные при изучении нормальной выборки и групп мышей, подвергавшихся стрессовым воздействиям, сводили в один непрерывный вариационный ряд, состоящий из 28 чисел. Показатели этой объединенной выборки использовали для проведения корре-

ляционного анализа. Анализировали только достоверные корреляционные зависимости средней (0,5 < Irl < 0,65) или высокой (0,65 < Irl < 1) величин. При объеме выборки п - 28 достоверными являлись коэффициенты корреляции, абсолютная величина которых превышала 0,37 (Р< 0,05) или 0,48 (Р< 0,01).

В результате многомерного корреляционного анализа установили, что в центральной и периферической частях лимфоидного узелка, в красной пульпе селезенки имеются обще внутризональные корреляционные зависимости между содержанием отдельных видов клеток, характеризующие изменения числа клеточных форм в селезенке в целом после стрессовых воздействий. В селезенке обнаружены внутризональные корреляционные зависимости, являющиеся специфичными только для одной отдельной зоны, что, вероятно, связано с морфофунк-циональными особенностями каждой изученной структуры органа в условиях стрессовых воздействий. Мы установили, что имеется значительное количество межзональных корреляционных взаимосвязей между числом одноименных клеточных форм из различных структурно-функциональных зон селезенки (Табл. 4). Это свидетельствует о высокой синхронности в количественных изменениях одноименных клеток в центральном и периферическом отделах лимфоидного узелка и в красной пульпе селезенки после стрессовых воздействий. Значительное

Табл.4 Коэффициенты корреляции между содержанием одноименных клеточных элементов в центральной (I) и периферической частях (II) лимфоидного узелка, в красной пульпе (III) селезенки мышей после стрессовых воздействий

! Зоны селезенки Клеточные элементы -------------------------------------------

! I - II I - III II - III

1. Ретикулярные клетки 88 83 96

2. Большие лимфоциты 83 84 89

3. Средние лимфоциты 84 80 84

4. Деструкция 87 75 78

5. Малые лимфоциты 79 68 78

6. Власты 71 53 81

7. Плазмоциты зрелые 92 47 46

8. Плазмоциты незрелые 70 31 26

9. Сумма клеток 22 68 12

10.Макрофаги 68 17 27

Примечание: Цифры в таблице соответствуют произведению: г х 100, где I г I > 0,37 достоверно при Р < 0,05 .

количество внутризональных и межзональных корреляционных взаимосвязей между количеством ретикулярных клеток и числом других клеточных форм свидетельствует о важной роли ретикулярных клеток селезенки в условиях стрессовых воздействий и, вероятно, об их полифункциональности.

Для понимания механизмов реакции иммунной системы в целом на действие стресса необходим количественный анализ синхронности межорганных изменений цитоархитектоники отдельных структурно-функциональных зон тимуса и селезенки. Ранее этот вопрос не исследовался, хотя его актуальность, теоретическая и практическая значимость подчеркивалась еще Горизонтовым П.Д. и соавт. (1983).

В связи с этим целью следующего этапа работы было одновременное исследование с помощью корреляционного и системного анализа изменений цитологических профилей различных структурно-функци-онакьных зон тимуса (коркового и мозгового вещества, подкапсуль-ной зоны) и селезенки (центра и периферической части лимфоидного узелка, красной пульпы) у мышей после двухнедельной усиленной и умеренной физической нагрузки в виде и ограничения движения.

2.5. Синхронность постстрессового изменения клеточного состава различных зон тимуса и селезенки.

Для выявления закономерностей в постстреесовом изменении цитологических профилей различных структур тимуса и селезенки проводили корреляционный анализ на объединенной выборке, состоящей из 26 животных. Непрерывный вариационный ряд включал средние показатели контрольной и экспериментальных групп мышей, подвергавшихся действию стресса. Корреляционные пары составляли показатели, характеризующие содержание клеток, перечисленных выше, в различных зонах тимуса и селезенки каждого животного. Учитывали достоверные (Irl > 0,39 при Р < 0,05) внутриорганные и межорганные линейные корреляционные зависимости между одноименными и разноименными клеточными элементами из всех исследованных зон тимуса и структур селезенки.

С помощью корреляционного анализа исследовали синхронность в постстрессовом изменении цитологических профилей тимуса и селезенки на клеточном уровне. Установили, что имеется значительное количество достоверных линейных межорганных взаимосвязей, характеризующих изменения содержания клеточных форм различных видов в отдельных зонах тимуса и селезенки после действия стресса. Обнаружена высокая синхронность в постстрессовых изменениях числа од-

22

ноименных клеточных элементов в тимусе и селезенке (Табл.5). Межорганные зависимости между изменением количества ретикулярных и суммарного числа клеток всех видов на единице площади отдельных зон тимуса и содержанием одноименных элементов в селезенке были отрицательными. Это свидетельствует о противофазности изменения содержания ретикулярных клеток, а также суммарного количества клеток Есех видов в тимусе и селезенке при действии стресса. Постстрессовое уменьшение числа указанных видов клеток в тимусе сопровождалось возрастанием их содержания в селезенке. Этот факт может свидетельствовать о морфофункциональных отличиях ретикулярных клеток тимуса и селезенки, а также о различных механизмах регуляции количества клеток в тимусе и селезенке при стрессе.

Мы установили, что максимально синхронизированы количественные изменения ретикулярных клеток ( -0,68 > г >- 0,93) и малых лимфоцитов (+ 0,32 < г < +0,81) на единице площади различных зон тимуса и селезенки. Высокая величина коэффициентов корреляции, описывающих указанные межорганные одноименные зависимости, указывает на важное значение ретикулярных клеток и малых лимфоцитов тимуса и селезенки в реакции этих лимфоидных органов на стресс.

Помимо корреляционных связей между одноименными клеточными элементами выявлено значительное число взаимосвязей между разноименными клетками тимуса и селезенки (Табл.6). Этот тип зависимостей проанализирован с помощью методов системного анализа на уровне структурно-функциональных зон.

Табл.5. Значения линейных коэффициентов корреляции между содержанием одноименных клеточных элементов подкапсульной зоны (I), коркового (II) и мозгового (III) вещества тимуса и количеством клеточных форм центра (Ш, периферической части (У) лимфоидного узелка и красной пульпы (У1) селезенки.

Клеточ-!

ные ! Коэффициенты корреляции

формы !

! ЫУ 1-У 1-У1 П-1У П-У П-У1 ПЫУ II 1-У П1-У1

1. РК ! -68 -81 -82 -78 -89 -87 -86 -93 -87

2. лм ! +56 +68 +81 +61 +62 +60 +32 +62 +52

3. СК ! -65 -13 -42 -53 -26 -30 -74 -24 -46

4. ЛС 1 +25 +38 +9 +41 +30 +17 +40 +38 +55

5. д ! -29 -10 +2 -30 -20 -27 -48 -31 -32

Примечание: Значения таблицы соответствует произведению: гхЮО, где 1г1 > 0,39 достоверно при Р < 0,05. Виды клеток: РК - ретикулярные клетки, ЛМ и ЛС - лимфоциты малые и средние, СК -сумма клеток всех видов, Д - деструктивно измененные клетки.

Табл.6. Количество достоверных корреляционных зависимостей между парами клеточных, элементов из различных структурно-функциональных зон тимуса и селезенки.

Зоны ! CA макс. ! CA эксп. ! CO сум. ! CO одн. i С разн.

I-11 210 40 19,0 17,5 82,5

I-111 225 41 18,2 12,2 87,8

II-III 210 47 22,4 . 14.9 85,1

IY-Y 240 66 27,5 15,2 84,8

IY-YI 240 47 19,6 19,1 80,9

Y-YI 256 61 23,8 11,5 88,5

I-IY 225 32 14,2 12,5 87,5 88,9

I-Y 240 35 15,0 11,1

I-YI 240 34 14,2 8,8 91,2

II-IY 210 40 19,0 10,0 90,0

II-Y 224 36 16,1 8,3 91,7

I I-YI 224 34 15,2 5,9 94,1

III-IY 225 50 22,0 10,0 90,0

III-Y 240 41 17,1 4,9 95,1

11I-YI 240 43 17,9 14,0 86,0

Примечание: САмакс. - максимальное теоретически возможное число парных связей; САэксп.- абсолютное количество достоверных парных корреляционных связей, выявленное в эксперименте; СОсум.-относительное число всех достоверные связей, выявленных в опыте: СОсум.- (САэксп.: САмакс.) х 100 %, СОсум.- С0одн.+ СОразн., где СОодн. - относительное число всех связей между одноименными видами клетками, а СОразн. - зависимости между разноименными видами клеток. Зоны тимуса и селезенки см. в Табл.1.

Результаты корреляционного и системного анализа взаимосвязей постстрессовых изменений цитологического профиля различных структурно-функциональных зон тимуса и селезенки свидетельствуют о высокой синхронности в количественных изменениях в указанных лимфо-идных органах как на клеточном уровне, так и на уровне отдельных изученных зон этих лимфоидных органов. Полученные данные указывают на выраженную интеграцию тимуса и селезенки в реакции на стрессовые воздействия, что подтверждается следующими фактами: 1) существованием корреляционных зависимостей высокой величины, описывающих изменения содержания одноименных клеточных форм тимуса и селезенки (ретикулярных клеток и малых лимфоцитов - см. Табл.5), а также большим числом связей между разноименными клетками тимуса и селезенки (Табл.6), 2) высокой величиной показателей относительной межорганной сопряженности между отдельными структурно-функциональными зонами тимуса и селезенки (II-IV зоны: С0сум.-19%, III-IV зоны: СОсум.-22% в Табл.6).

3. Системное исследование состояния периферической крови при хронических стрессовых воздействиях.

При стрессе изменения в иммунной системе, как и в других системах организма, развиваются стадийно. В связи с этим, помимо морфологического системного синхронного исследования постстрессовых изменений цитоархитектоники тимуса и селезенки необходимым этапом изучения влияния хронических стрессовых воздействий на иммунитет является также анализ динамики стресс-реакции. Данное исследование мы проводили на основе оценки показателей массы тимуса, содержания кортикостерона в периферической крови и изучения динамики структуры лейкоцитограммы периферической крови с помощью информационного анализа.

"Инволюция тимико-лимфатического аппарата", а также стимуляция функциональной активности коры надпочечников являются двумя компонентами классической триады постстрессовых изменений в организме по Н. Зе1уе (1936). Поэтому, первоначальное исследование динамики стресс-реакции было выполнено с использованием физиологических показателей, характеризующих инволюцию тимуса и функцию коры надпочечников. Изучали влияние многократных повторяющихся воздействий - усиленной физической нагрузки в виде плавания, ограничения движения и эмоционального стресса в течение 1-5 недель на изменение веса тимуса и концентрации кортикостерона в плазме периферической крови самок мышей линии ВАЬВ/с. Результаты опытов, проведенных в различные месяцы года, свидетельствуют о том, что усиленная физическая нагрузка в виде плавания и ограничение движения в течение 2-х и более недель вызывают выраженную инволюцию тимуса (уменьшение массы тимуса до 50% от контроля) и повышение концентрации кортикостерона в периферической крови до 200 - 300% по сравнению с интактными животными. Изменения массы тимуса являются значительно более стабильными и воспроизводимыми данными при проведении экспериментов в различные месяцы года по сравнению с результатами определения содержания кортикостерона в крови. Корреляции между этими показателями не выявлено. Группа мышей, подвергавшаяся эмоциональному стрессу, характеризовалась нестабильностью и низкой воспроизводимостью результатов измерения исследованных параметров.

При изучении постстрессовых изменений лейкоцитограммы периферической крови, отражающей функциональное состояние лейкоцито-поэза, установили, что указанные хронические стрессовые воздейс-

твия вызывали незначительную относительную лимфоцитопению в периферической крови (не более 10% по сравнению с нормой) в течение 1-5 недель опыта, индуцировали пик стимуляции гранулоцитопоэза (увеличение содержание нейтрофилов достигало 160 %) после 1-ой недели эксперимента. В период после 2-ой и до 4-ой недели опыта в группах мышей после усиленной физической нагрузки и ограничения движения отмечено значительное увеличение числа палочкоядерных нейтрофилов (на 50 - 100%) на фоне уменьшенного, по сравнению с контролем, содержания сегментоядерных. Эмоциональный стресс вызывал возрастание числа как палочкоядерных, так и сегментоядерных нейтрофильных лейкоцитов только после 4-й и 5-й недели опыта.

Для количественной оценки динамики изменения структуры лейкоцитарного профиля крови при стрессе впервые применили информационный анализ. Перспективность подобного подхода для анализа сложных многокомпонентных лабильных систем, подобных иммунной, а также для изучения патологических процессов неоднократно подчеркивалась ранее (Леонтюк A.C. исоавт., 1981; Автандилов Г.Г., 1990). Результаты информационного анализа лейкоцитарного профиля периферической крови мышей, подвергавшихся хроническим стрессовым воздействиям различной природы и интенсивности, указывают на фазное волнообразное изменение структурной организации (показателей энтропии) лейкоцитограммы. После 1-ой недели опыта, наблюдается включение защитных компенсаторных механизмов, что подтверждается умеренным возрастанием структурной энтропии. 2-ая и 3-ья недели опыта соответствуют фазе относительной структурной стабилизации, так как они характеризуются некоторой нормализацией энтропии. С 4-ой недели обнаруживается постстрессовое нарастание механизмов структурной дезорганизации лейкоцитарного профиля периферической крови, т.е. соответствующее увеличение энтропии системы. Это может интерпретироваться как неблагоприятный признак в динамике стресс-реакции иммунной системы. Информационные характеристики лейкоцитарного профиля периферической крови подтвердили последовательные фазы развития стресс-реакции и явились чувствительными системными критериями изменения структуры лейкоцитарной популяции крови при стрессе.

Динамика лейкоцитарного ответа периферической крови, массы тимуса и содержания кортикостерона в крови мышей после хронических стрессовых воздействий указывает на то, что после воздействия усиленной физической нагрузки и ограничения движения в течение

двух недель, наблюдаются изменения показателей, характерные для стресс-реакции. В группе мышей после эмоционального стресса не Еыявлено значительных отклонений исследованных показателей в указанные сроки эксперимента. В связи с этим во Есех дальнейших опытах, в основном, применяли усиленную физическую нагрузку, иммоби-лизационный стресс, а также умеренную физическую нагрузку в виде плавания.

В связи с тем, что применявшиеся стрессогенные воздействия в течение двух недель вызывали Еыраженную стресс-реакцию организма, а также значительные постстрессоЕые изменения цитоархитектоники тимуса и селезенки (Гл.1-2), особое внимание уделили изучению инволюции тимуса и клеточного состава периферической крови мышей именно в указанные сроки опыта.

При оценке влияния двухнедельных стрессогенных воздействий, на инволюцию тимуса установили, что в указанные сроки опыта наблюдается уменьшение массы тимуса различной степени: после усиленной физической нагрузки - е среднем на 52%, ограничения движения - на 38%, а после умеренной физической нагрузки в виде плавания -на 31%. Отмечена стимуляция гранулоцитопоэза и лимфоцитопоэза, о чем свидетельствует увеличение количества малодифференцированных клеток нейтрофильного и лимфоидного ряда (по данным лимфоцитог-раммы) в периферической крови. Помимо этого, в указанные сроки опыта выявили достоверное увеличение числа больших гранулярных лимфоцитов в крови от 4,2 ± 0,73% в контроле до 9,1 + 0,93% у мышей после ограничения движения и до 7,4 + 0,01% - после умеренной физической нагрузки, что свидетельствует о стимуляции системы естественных киллерных лимфоцитов. Результаты информационного анализа продемонстрировали противоположные изменения структуры лейкоцитарного и лимфоцитарного профилей периферической крови: возрастание лабильности лейкоцитарного ростка крови (увеличение энтропии структуры лейкоцитограммы) сопровождается усилением регулирующих влияний на структуру лимфоцитарной популяции кроеи, т.е. одновременным уменьшением энтропии лимфоцитограммы и возрастанием надежности системы. С помощью корреляционного анализа в указанные сроки опыта выявили синхронность процессов, приводящих к инволюции лимфоидных органов и механизмов поддержания определенного клеточного состава периферической крови при стресс-реакции: наблюдалась положительная корреляционная связь (г - +0,58, Р<0,004) между массой тимуса и относительным количеством лимфоцитов и от-

рицательная зависимость (г - 0,60, Р <0,003) между весом тимуса и процентом нейтрофилов в периферической крови.

4. Исследование аутоитуинных реакций после хронических стрессовых воздействий.

Имеются данные, указывающие на стимуляцию аутоиммунных процессов в экстремальных условиях и при стрессе (Закс A.C., Быкова А.А,1979; Лозовой В.П., Шергин С.М.,1981; Семенов С.Ф. и со-авт.,1985; Крыжановский Г.Н., 1985). Однако, данный вопрос остается малоизученным. В связи с этим целью дальнейших экспериментов было исследование аутоиммунных реакций после хронических стрессовых воздействий различной природы и интенсивности с помощью методов торможения миграции и антиген-специфической пролиферации клеток селезенки самок мышей BALB/c в ответ на аутоантигены.

Результаты исследований по оценке реакции спленоцитов мышей на аутоантигены методом торможения миграции под слоем агарозы показали, что усиленная физическая нагрузка в виде плавания в течение одной-трех недель индуцировала достоверное (Р<0,05) усиление спонтанной миграции клеток селезенки на по сравнению с соответствующими контрольными показателями, принятыми за 100%. Кроме этого, усиленная физическая нагрузка в виде плавания в течение 1-3-х недель вызывала стимуляцию продукции фактора, ингибирующего миграцию клеток селезенки мышей указанной группы в ответ на аутоантигены печени и почек. Достоверное слабое угнетение миграции клеток селезенки по сравнению с соответствующими показателями спонтанной миграции на 7X в ответ на аутоантигены печени и на 5% при добавлении аутоантигенов почек в группе мышей, подвергавшихся усиленным физическим нагрузкам в течение 1-3-х недель, свидетельствует об индукции слабого аутоиммунного клеточного ответа. При иммобилизационном и эмоциональном стрессе усиления спонтанной миграции и продукции фактора, ингибирующего миграцию клеток селезенки, в ответ на аутоантигены печени и почек, не обнаружено.

Другим методом выявления стимулированных клонов лимфоцитов является реакция антиген-специфической пролиферации лимфоцитов (И. Лефковитс, Б. Пернис, 1981). В связи с этим в последующих опытах исследовали влияние стрессовых воздействий в течение 1-2-х недель на пролиферативный ответ спленоцитов на аутоантигены. После 1-ой недели опыта не выявлено достоверного изменения показателей спонтанной пролиферации, а также пролиферативной реакции в ответ на аутоантигены у мышей после стрессогенных воздействий по

28

сравнению с контролем. После 2-х недель опыта также не отмечено достоверного изменения показателей спонтанной пролиферации по сравнению с контролем, однако в группе животных после усиленной физической нагрузки наблюдалась достоверная (Р < 0,05) стимуляция пролиферации в ответ на аутоантигены мозга - в 3 раза и печени -в 2,6 раза, что соответствует данным по оценке продукции фактора, ингибирующего миграцию клеток селезенки. Этот факт можно интерпретировать как стимуляцию слабых клеточных аутоиммунных реакций вследствие усиления функциональной активности иммунной системы при стрессе, вызванном интенсивными хроническими физическими нагрузками.

После оценки некоторых аспектов постстрессовой структурно-функциональной перестройки иммунной системы исследовали эффективность механизмов противоопухолевой резистентности в организме в целом после двухнедельных стрессовых воздействий на модели in vivo (Дейчман Г.И., 1984; Софьина З.П., 1984; Luster М.J. et al.,1987).

5. Устойчивость к росту экспериментальных опухолей после хронических стрессовых воздействий.

Изучали влияние усиленной и умеренной физической нагрузки и ограничения движения в течение двух недель на устойчивость к росту сингенной плазмацитомы P3-X63-Ag8.653-МОРС самок мышей линии BALB/c. Мышам контрольной группы и групп, подвергавшихся действию стресса в течение 2-х недель, на 15 - 16-й день опыта вводили опухолевые клетки. Воспроизводимость и достоверность результатов по оценке влияния указанных стрессовых факторов проверяли в 3 независимых идентичных экспериментах, проведенных в весенний, летний и в зимний период Бремени. Результаты указанных опытов свидетельствуют о том, что многократные повторяющиеся стрессовые нагрузки в виде плавания (умеренного и усиленного) и иммобилизацион-ного стресса в период перед трансплантацией клеток сингенной плазмацитомы P3-X63-Ag8.653-МОРС приводили к торможению роста опухоли. Установили, что среднее снижение общей доли мышей-опухо-леносителей после воздействия усиленной физической нагрузки достигало 24,9 7. по сравнению с данным показателем в контроле, принятым за 100 %, после иммобилизационного стресса - 31,3 % (р < 0,05), после умеренной физической нагрузки - 48,4 % (р < 0,05). Все применявшиеся стрессовые воздействия приводили к достоверному возрастанию времени появления опухолей у 50% мышей: в 1,51 раза -

29

после усиленной физической нагрузки; в 1,72 раза - после ограничения движения; в 2,38 - после умеренной физической нагрузки. После воздействия усиленной физической нагрузки выявлено достоверное увеличение медианы латентного периода. Постстрессовое изменение общей доли мышей-опухоленосителей, выживших на 45-е сутки после трансплантации опухоли, а также результаты по оценке продолжительности жизни 50% мышей-опухоленосителей, свидетельствуют о незначительном влиянии стресса на поздние стадии развития опухолевого процесса.

Наиболее выраженный эффект торможения роста опухоли вызывала умеренная физическая нагрузка, эффективность иммобилизационного стресса была несколько ниже, усиленная физическая нагрузка оказывала значительно меньшее противоопухолевое действие. Разработанная экспериментальная модель позволяет сравнивать различные стрессовые воздействия по эффективности их влияния на опухолевый рост. Положительный эффект двухнедельных стрессовых воздействий подтвержден на модели иммобилизационного стресса с последующей трансплантацией сингенной меланомы В-16 у самок мышей линии C57BL/6J. На модели трансплантированной меланомы В-16 была продемонстрирована возможность не только положительного, но и негативного влияния стресса (повышенных и пониженных температур) на рост и развитие экспериментальных опухолей.

Полученные результаты свидетельствуют о том, что воздействие усиленной и умеренной физической нагрузки и ограничения движения в течение двух недель вызывают структурно-функциональные перестройки в иммунной системе, соответствующие состоянию напряжения, повышенной функциональной активности. Это соответствует результатам опытов по системному синхронному изучению особенностей морфо-функциональной организации тимуса и селезенки после хронических стрессовых воздействий в течение 2-х недель (Гл.1, 2).

При изучении закономерностей постстрессовых изменений как в различных структурах тимуса и селезенки (Гл.1,2), так и в периферической крови (Гл.З) продемонстрирована высокая эффективность системного анализа. Подобный подход может оказаться полезным для выявления "слабых звеньев" в иммунной системе, для оценки морфо-функционального состояния отдельных зон лимфоидных органов при физиологических, патологических процессах и специфических иммунологических реакциях. Для исследования этого вопроса выполнили эксперименты, целью которых было системное исследование законо-

мерностей изменений различных структурно-функциональных зон подколенного лимфатического узла на пике специфической иммунологической реакции "трансплантат против хозяина" на H-Y антиген.

б. Структурпо-функицональное состояние подколенного лимфатического узда на пике специфической иммунологической реакции "трансплантат против хозяина" (РТПХ) на антиген II-Y.

Эффекторы регионарной РТПХ мы получали от самок мышей C57BL/6 после анти-Н-Y-иммунизации с помощью еженедельных внут-рибрюшинных инъекций лимфоидных клеток сингенных самцов. Разработанный нами способ иммунизации, являющийся модификацией метода Streinlein J.W., Wiesner J. (1977), приводит к'индукции клеточного и гуморального иммунитета к антигену H-Y, а также вызывает ряд достоверных биологических эффектов при беременности. Анти-Н-Y-эф-фекторы РТПХ выделяли на 7-е сутки после 4-й иммунизации самок мышей C57BL/6 лимфоидными клетками сингенных самцов. Затем клетки селезенки и брыжеечных лимфатических узлов иммунизированных самок инъецировали в подушечки задних лап интактных самцов C57BL/6. В экспериментах использовали 4 группы мышей. Одна из них предназначалась для иммунологического определения интенсивности РТПХ на антиген H-Y. Установили, что индекс увеличения подколенных лимфоузлов при регионарной РТПХ на H-Y антиген был равен 2,04. Морфологические исследования подколенного лимфатического узла при РТПХ на антиген H-Y проводили на других трех группах самцов линии C57BL/6: 1) контрольная группа 1 состояла из 7 интактных самцов C57BL/6, не подвергавшихся никаким экспериментальным воздействиям; 2) контрольная группа 2 включала 7 самцов, которым вводили в подушечки правой задней лапы суспензии клеток интактных самок; 3) экспериментальная группа Э состояла из 7-ми самцов, в подушечки правой задней лапы которых инъецировали суспензии клеток селезенки и брыжеечных лимфатических узлов самок мышей C57BL/6 после 4-х анти-Н-Y-иммунизаций, т.е. суспензии анти-Н-Y-эффекторных лимфоцитов, индуцировавших двукратное увеличение массы регионарного подколенного лимфатического узла. В подколенных лимфатических узлах мышей указанных групп исследовали клеточный состав трех структурных компонентов: 1) "темной" зоны коркового вещества узла, расположенной под капсулой и представляющей собой слившиеся лимфоидные узелки с густо расположенными клетками лимфоидного ряда; 2) "светлой" зоны коркового Еещества, занимающей центральную часть узла, содержащей большее относительное число ретикулярных

клеток, и, по-еидимому, являющейся Т-зависимой паракортикальной зоной узла; 3) мякотных тяжей мозгового вещества.

Подколенный лимфоузел мышей после введения лимфоидных клеток интактных сингенных самок не отличался по массе от контрольного. Подколенный лимфоузел мышей после инъекций анти-Н-У-эффекторов РТПХ был резко увеличен в размерах вследствие разрастания всех структурных компонентов лимфатического узла и, в особенности, темной зоны коркового вещества. Изменения цитоархитектоники отдельных зон лимфатического узла мышей на пике реакции "трансплантат против хозяина" на антиген самцов Н-У анализировали после подсчета относительного количества всех встречавшихся видов клеток на единице площади изученной структуры.

Установили, что в темном и светлом веществе подколенного лимфатического узла мышей после введения как лимфоидных клеток интактных самок, так и животных на лике РТПХ, наблюдалось уменьшение числа дифференцированных клеток лимфоидного ряда - малых лимфоцитов (в 1,3 -2 раза, Р<0,001) и ллазмоцитов (более, чем в 21 раз, Р<0,05) значительное увеличение содержания незрелых форм лимфоцитов (бластов и больших лимфоцитов), по-видимому, за счет усиления митотической активности, а также возрастание деструкции (более, чем в 6 раз, Р< 0,001) и числа ретикулярных клеток (в 1,3-2,9 раза, Р<0,01). Следует отметить, что при РТПХ наблюдалось более резкое увеличение митотической активности в "темной" зоне лимфоузла (в 13,8 раза,' Р<0,05) и, особенно, в светлом веществе (в 15 раз, Р<0,001). В "светлой" зоне лимфоузла интенсивность деструктивных процессов была выше у мышей после введения эффекторов РТПХ (деструкция возросла в 7,5 раза, Р<0,001) по сравнению с животными после инъекций лимфоидных клеток интактных самок (показатели деструкции увеличились в 5,9 раза, Р<0,001). Усиление деструктивных процессов и уменьшение числа дифференцированных клеток лимфоидного ряда указывает на признаки структурной декомпенсации в корковом веществе узла. В мякотных тяжах узла мышей обеих указанных групп также выявлено снижение содержания малых лимфоцитов (в 1,2- 1,4 раза, Р<0,01) и усиление деструктивных процессов (более, чем в 1,8 раза, Р<0,001). Однако имелись и отличия в изменении отдельных показателей, которые указывают на структурно-функциональные особенности исследованной зоны подколенного лимфоузла у мышей после введения лимфоидных клеток интактных самок и животных на пике РТПХ.

32

Полученные результаты можно интерпретировать следующим образом. Подавление процессов антиген-специфической дифференцировки В-лимфоцитов и уменьшение числа малых лимфоцитов в подколенном лимфатическом узле мышей после введения лимфоидных клеток интакт-ных самок и анти-Н-Y-эффекторов РТПХ свидетельствует об "ограничении" некоторых нормальных физиологических функций при указанных типах воздействий. Усиление деструктивных процессов указывает на повреждение структур узла при введении значительного числа лимфоидных клеток, а стимуляция митотической активности является признаком компенсаторно-восстаноЕительных процессов. Инъекции ан-ти-Н-У-эффекторов, по-видимому, приводили к дополнительной деструкции Н-У-положительных клеток подколенного лимфоузла самцов мышей C57BL/6 и, соответственно, индуцировали более интенсивные процессы удаления поврежденных компонентов и компенсаторно-восстановительные механизмы. Кроме этого, на пике РТПХ выявлена значительная стимуляция митотических процессов, особенно в "светлой" зоне узла. Известные факты об идиотип-антиидиотипических взаимодействиях в РТПХ (Kimura Н., Wilson D.B. 1984; Kimura Н.' et al., 1984) позволяют предположить, что резкое усиление митотической активности в СЕетлом веществе подколенного лимфоузла может быть обусловлено стимуляцией идиотип-антиидиотипических клонов Т-лим-фоцитов в ответ на введение популяции клеток, активированных против "своего" H-Y антигена.

Информационные показатели структуры как полного, так и лим-фоцитарного профилей различных зон подколенного лимфатического узла (энтропия, надежность системы) указывают на то, что, как введение лимфоидных клеток интактных самок, так и инъекции эффекторов РТПХ приводят к значительному нарастанию вероятностных механизмов организации структуры "темной" зоны коркового вещества. На пике РТПХ выраженная структурная дезорганизация клеточного состава отмечена также и в "светлой", Т-зависимой зоне узла, а структура популяции клеток лимфоидного ряда "светлой" зоны и мя-котных тяжей у мышей указанной группы (надежность системы снизилась до 13-16%), по-видимому, находится в аварийном состоянии. Информационные характеристики структуры лимфоцитограммы различных зон подколенного лимфоузла, по сравнению с общими цитологическими профилями, являются более информативными и эффективными системными критериями как у жиеотных после введения лимфоидных клеток интактных сингенных самок, так и у мышей на пике РТПХ на H-Y анти-

ген. По-видимому, основное модулирующее влияние при указанных процедурах реализуется на уровне структуры популяции клеток лим-фоидного ряда.

На следующем этапе исследования с помощью методов системного подхода мы анализировали коррелированность признаков, характеризующих отдельные морфофункциональные зоны подколенного лимфатического узла самцов мышей линии С57ВЬ/б в норме, после введения лимфоидных клеток интактных сингенных самок, а также на пике РТПХ на Н-У-антиген. Для построения корреляционных матриц, характеризующих зависимости между процентным содержанием клеток, составляющих цитологический профиль отдельной структурно-функциональной зоны подколенного лимфатического узла, использовали вариационные ряды, состоящие из средних показателей какого поля зрения структуры отдельного животного, т.е. из 50 чисел.

Анализ всех корреляционных матриц, характеризующих линейные взаимосвязи медцу изученными показателями "темной" и "светлой" зоны и мякотных тяжей подколенного лимфатического узла самцов мышей С57ВЬ/6 в норме, после введения лимфоидных клеток интактных самок и после инъекций анти-Н-У-эффекторов регионарной РТПХ позволил выявить следующие закономерности. В целом по всей структуре подколенного лимфатического узла самцов мышей линии С57ВЬ/6 после введения лимфоидных клеток интактных сингенных самок в 1,2 раза возросло число клеточных элементов, входящих в корреляционные пары, а также количество связей, по сравнению с нормой. У животных после инъекций анти-Н-У-эффекторов РТПХ число видов клеток, образующих корреляционные зависимости, увеличилось в 1,3 раза, однако количество связей существенно не изменилось. Анализ "корреляционных портретов" отдельных структурно-функциональных зон подколенного лимфатического узла показал, что, несмотря на их изменение в результате введения лимфоидных клеток интактных самок или эффекторов РТПХ на Н-У антиген, суммарная коррелируемость признаков существенно не отличалась от нормы.

ВЫВОДЫ

1. Стрессовые воздействия в виде усиленных и умеренных физических нагрузок и ограничения движения вызывают изменения цитоар-хитектоники подкапсульного, коркового и мозгового вещества тимуса, указывающие на усиление иммиграции предшественников Т-лимфо-цитов в подкапсульную зону, на активацию этапов дифференцировки Т-лимфоцитов в тимусе, на интенсивную эмиграцию медуллярных тимо-

34

цитов на фоне некоторого уменьшения уровня деструкции в мозговом веществе органа.

2. По данным информационного анализа, при стрессе, вызванном усиленными и умеренными физическими нагрузками и ограничением движения, обнаружена значительная дезорганизация цитологических профилей подкапсульной и корковой зоны тимуса, что свидетельствует о большей уязвимости указанных структур по сравнению с мозговым веществом. Во всех зонах тимуса наиболее значительно изменяется структура популяции клеток лимфоидного ряда, а в подкапсуль-ном веществе она находится в аварийном состоянии.

3. При стрессе, вызванном усиленными и умеренными физическими нагрузками и ограничением движения, в тимусе выявлено повышение коррелированности показателей цитологического профиля (абсолютных значений, характеризующих число клеток различных видов): максимальное увеличение сопряженности обнаружено в мозговом веществе, минимальное - в подкапсульной зоне, что свидетельствует об усилении взаимодействия различных видов клеток в этом лимфоид-ном органе е условиях стрессовых воздействий, особенно - в его мозговом веществе.

4. При стрессе в тимусе обнаружены характерные для всех зон синхронные изменения: общие внутризональные линейные корреляционные связи, которые описывают постстрессовые изменения числа клеточных форм в тимусе в целом - зависимости между суммой клеток всех видов и ретикулярными клетками, между большими и малыми лимфоцитами, между ретикулярными клетками и малыми лимфоцитами; специфические внутризональные корреляционные зависимости, отражающие морфофункциональные особенности отдельных зон тимуса, межзональные линейные корреляционные зависимости между разноименными и одноименными видами клеток: суммой клеток всех видов, количеством ретикулярных клеток и малых лимфоцитов.

5. Стрессовые воздействия в виде усиленных и умеренных физических нагрузок и ограничения движения вызывают изменения цитоар-хитектоники селезенки, проявляющиеся в уменьшении количества дифференцированных клеток лимфоидного ряда и одновременном увеличении числа ретикулярных клеток, ингибиции процессов дифференциров-ки В-лимфоцитов и в усилении деструкции.

6. При стрессе, вызванном усиленными и умеренными физическими нагрузками и ограничением движения, в селезенке, по данным информационного анализа, обнаружена более резкая дезорганизация

35

структуры цитологического профиля по сравнению с тимусом, которая зависела от характера стрессогенного воздействия и морфофункцио-нальной зоны органа. Ограничение движения и умеренные физические нагрузки вызывали, наиболее выраженную дезорганизацию цитоархитек-тоники селезенки: наименьшие изменения клеточного состава отмечены в центральной части лимфоидного узелка, а максимальные - на его периферии; наибольшая дезорганизация структуры характерна для популяции клеток лимфоидного ряда, особенно - в центральной и периферической части лимфоидного узелка. Усиленные физические нагрузки вызывали менее выраженную дезорганизацию структуры общего цитологического профиля всех зон селезенки и характеризовалась усилением регулирующего влияния на структуру лимфоцитарной популяции в селезенке.

7. В условиях стрессовых воздействий в виде усиленных и умеренных физических нагрузок и ограничения движения в селезенке коррелированность показателей цитологического профиля (абсолютных значений, характеризующих число клеток различных видов), в отличие от тимуса, не возросла, а уменьшилась. Максимальное снижение сопряженности выявлено в центральной части лимфоидного узелка. Это свидетельствует о значительном увеличении автономности клеток и ыорфофункциональной дезорганизации отдельных зон органа, что позволяет отнести селезенку и, особенно, ее лимфоидные узелки к "слабым звеньям" иммунной системы.

8. Изучение внутриорганных корреляционных связей между различными видами клеток селезенки выявило большее количество межзональных и внутризональных взаимосвязей, по сравнению с тимусом, которые были равномерно распределены по морфофункциональным зонам, что свидетельствует о более выраженной синхронности изменений ее цитоархитектоники при стрессе.

9. В условиях стресса выявлена высокая синхронность в количественных изменениях цитоархитектоники подкапсульного, коркового и мозгового вещества тимуса и центральной, периферической части лимфоидного узелка, красной пульпы селезенки. Она характеризуется межорганными линейными корреляционными взаимосвязями между одноименными и разноименными видами клеток и по величине в некоторых случаях даже соответствует показателям внутри органов.

10. Изменения соотношений между различными видами лейкоцитов и лимфоцитов периферической крови при стрессе характеризуются высокой синхронностью и апроксимируются линейными корреляционными

36

зависимостями. Инволюция тимуса и селезенки синхронизирована с изменением относительного количества нейтрофильных лейкоцитов и лимфоцитов периферической крови.

11. При хронических стрессовых воздействиях в виде усиленных и умеренных физических нагрузок и ограничения движения на фоне инволюции тимуса обнаружено усиление механизмов противоопухолевой резистентности, которое было максимально выражено после воздействия ограничения движения и умеренной физической нагрузки, и менее значительно - после усиленной физической нагрузки в виде плавания. Одновременно показана возможность усиления опухолевого роста в результате теплового и холодового стресса.

12. В условиях хронических стрессовых воздействий в виде усиленных и умеренных физических нагрузок и ограничения движения обнаружена дезорганизация структуры лейкоцитарного профиля (соотношения нейтрофильных, эозинофильных, базофильных лейкоцитов, моноцитов и лимфоцитов) периферической крови, одновременное усиление регулирующих влияний на структуру лимфоцитарной популяции крови, включающей большие, средние и малые лимфоциты. Умеренные физические нагрузки и ограничение движения вызывали стимуляцию системы естественных киллерных лимфоцитов, усиленные физические нагрузки в виде плавания приводили к индукции слабых аутоиммунных реакций.

13. В лимфатическом узле на пике регионарной реакции "трансплантат против хозяина" на антиген H-Y выявлено подавление процессов дифференцировки В-лимфоцитов, . уменьшение числа малых лимфоцитов, усиление деструкции и стимуляция компенсаторно-восстановительных процессов, что проявлялось в резком увеличении митотической активности. По данным информационного анализа обнаружена значительная дезорганизация структуры популяции клеток лимфоидно-?о ряда лимфатического узла. Коррелированность признаков, в отлитие от стресса, при РТПХ существенно не изменилась.

14. Доказана эффективность системных критериев оценки морфо-£г/нкционального состояния различных зон лимфоидных органов при ;трессе и иммунологической реакции на H-Y антиген, вычисленных с юмощью методов информационного анализа структуры полного цитоло-'ического профиля и, особенно - популяции клеток лимфоидного ря-ia, а также посредством построения "корреляционных портретов" и шогомерного корреляционного анализа синхронности внутриорганных I межорганных изменений цитоархитектоники тимуса и селезенки.

Список опубликованных работ по теме диссертации:

1. Volkova L.V. The Immunobiological Importance of H-Y Incompatibility.- Amer. J. Reprod. Immunol. Microbiol., 1985, Vol.7, No 2, p. 65-66.

2. Вербицкий М.Ш., Волкова Л.В. Трансплантационный H-Y антиген." Успехи совр. биол., 1985, N 6, с. 420-432.

3. Волкова Л.В., Волков Ю.П., Вербицкий М.Ш. Реакция "трансплантат против хозяина" - метод определения сенсибилизации к H-Y антигену. - В кн.: Трансплантация органов.- Киев, 1935, X Всесоюзная конф.по трансплантации органов, с. 112-113.

4. Волкова Л.В. Регионарная РТПХ - метод оценки клеточного анти-H-Y-иммунитета. Рац. предложение N 35/85, выдано 10.04. 1985 г. Институтом морфологии человека АМН СССР, Москва.

5. СапинМ.Р., АминоваГ.Г., Русина А.К., Григоренко Д.Е., Волкова Л.В., Вербицкий М.Ш. Структурные изменения в подколенном лимфатическом узле при реакции "трансплантат против хозяина" на Н-У антиген у самцов мышей C57BL/6. - Архив анат., гистол., эмб-риол., 1986, XCI, Вып. 7, с. 53-60.

6. Волкова Л.В., Вербицкий М.Ш. Анти-H-Y иммунитет и репродукция у мышей-C57BL/6. - В кн.: Иммунология репродукции. 3-й Всесоюз. симпоз. по иммунологии репродукции.- Киев, 1987, с. 24-25.

7. Волкова Л.В., Вербицкий-М.Ш., СапинМ.Р., АминоваГ.Г., Русина А.К., Григоренко Д.Е. Регионарная реакция "трансплантат против хозяина на H-Y антиген (иммунологические механизмы). - Архив анат., гистол., эмбриол., 1987, N 8, с. 84-88.

8. Волкова Л.В., Вербицкий М.Ш. Клеточный и гуморальный иммунный ответ на слабый трансплантационный антиген H-Y. - I Всесоюз. съезд иммунологов (Сочи). - Москва, 1989. - Тез.докл., т.Г с. 29.

9. Волкова Л.В., Вербицкий М.Ш. Нарушение нормального прот< кания беременности у мышей линии C57BL/6 в результате ан-ти-Н-У-иммунизации, их механизмы и способы коррекции. - IY Всесоюз. съезд патофизиологов (Кишинев). - Москва, 1989. - Тез.докл. т. III, с. 1290.

10. Volkova L.V., Verbitsky M.Sh. Anti-H-Y immunity an pregnancy.- I International Forum of Reprod. Immunol., 1990 p.76. Magdeburg, Germany. '

11. Волкова Л.В., Вербицкий М.Ш. Селекция пола на основ

38

анти-H-Y- иммунитета. - IY Всесоюз. симпоз. по иммунологии репродукции. - Киев, 1990.- Тез. докл., с. 132.

12. Волкова Л.В. Резистентность к трансплантированным опухолям после многократных стрессовых воздействий различной природы. - IY Всесоюз. симпоз. "Стресс, адаптация и дисфункции". - Кишинев, 1991, с. 147.

13. Фурдуй Ф.И., Волкова Л.В. Влияние стрессовых воздействий на реакцию организма на аутоантигены. - IY Всесоюз. симпоз. "Стресс, адаптация и дисфункции". -Кишинев, 1991, с. 104.

14. Volkova L.Y. Induction of autoimmune reactions after chronic stress. - 1 International Congress of Pathophysiology. -Moscow, 1991, p. 185 - 186.

15. СапинМ.Р., Аминова Г.Г., Григоренко Д.Е., Волкова Л.В., Свищев A.B. Лимфоидная ткань селезенки мышей при умеренных и усиленных физических нагрузках. - Сб. науч.тр. Ин-та морфологии человека. Актуальные аспекты современной гисто- и цитопатологии. -Москва, 1991, с. 65-72.

16. СапинМ.Р., Ерофеева Л. М., Русина А. К., Волкова Л. В. -Морфологические изменения тимуса в условиях стрессовых воздействий.- Сб. науч.тр. Ин-та морфологии человека. Актуальные аспекты современной гисто- и цитопатологии. - Москва, 1991, с. 72-77.

17. Volkova L.V., Volkov Yu.P., Verbitsky M.Sh. Regulation of cellular immune response to H-Y antigen. - VI International Congress of Reproductive Immunology (Rome,Italy). - J. of Immunol. Immunopharmacology, 1992, Vol. XII, No 2, p. 151.

18. С-апин M.P., Аминова Г.Г., Григоренко Д.Е., Русина A.K., Волкова Л.В. Влияние физических нагрузок различной интенсивности на некоторые элементы лимфоидной ткани тимуса и селезенки. -Бюлл. эксп. биол. мед., 1993, CXYI, N 11, с. 539 - 541.

19. Volcova L.V., Aminova G.G., Grigorenco D.E., Rusina

A.K., Yerofeeva L.M. Particularitätile structural-functionale ale

timusului si splinei soarecllcr cu reactii autoimune > i j

poststresorice. - Материалы съезда медико-биологических обществ Молдовы. - Кишинев, 1993, с. 97.

20. Волкова Л.В., Григоренко Д.Е., Аминова Г.Г. Клеточные кооперации лимфоидной ткани селезенки мышей при физических нагрузках. Сб. науч. трудов Ин-та морфологии человека. Материалы Y Всесоюз. конф. по патологии клетки. - Москва, 1993, с.59.

21. Волкова Л.В. Повышение устойчивости к плазмацитоме

39

P3-X63-Ag8.653-MOPC после многократных повторяющихся стрессовых воздействий. - Бюлл.эксп.биол. мед., 1994, N 2, с. 161-163.

22. Волкова Л.В.. Фурдуй Ф.И., Сагшн М.Р., АминоваГ.Г., Григоренко Д.Е., Ерофеева Л.М., Русина А.К. Цитологический профиль тимуса мышей, получивших повышенную устойчивость к росту плазмацитомы P3-X63-Ag8.653-M0PC под воздействием стресса. -Вюлл. эксп. биол. мед., 1994, N 5, с. 454 - 456.

23. СапинМ.Р., АминоваГ.Г., Григоренко Д. Е., Волкова Л. В. Лимфоидная ткань селезенки мышей при иммобилизационном стрессе. -Морфология, 1994, т. 206, N 1-3, с. 142 - 149.

24. АминоваГ.Г., Григоренко Д.Е., Волкова Л.В. Реакция пульпы селезенки на стрессовые воздействия в эксперименте. - I съезд морфологов Узбекистана. - Ташкент, 1994 , с. 35 - 36.

25. Ерофеева Л.М., Русина А.К., Волкова Л.В. Реакция тимуса мышей на физическую нагрузку. - I съезд морфологов Узбекистана. -Ташкент, 1994, с. 261 - 262.

26. АминоваГ.Г., Григоренко Д. Е., Русина А.К., Ерофеева Л.М., Волкова Л.В. Тимус и лимфоидная ткань селезенки мышей при стрессовых воздействиях. - 3-й съезд Российского научного общ-ва АГЭ, Тюмень, 1994. с. 15.

27. Волкова Л.В. Влияние хронических стрессовых воздействий на выделение фактора, ингибирующего миграцию клеток селезенки у мышей, в ответ на аутоантигены. - Изв. АН РМ, серия " Биол. и хим. науки", 1994, N 5, с. 29- 32.

28. Аминова Г.Г., Григоренко Д.Е., Волкова Л.В. Клеточный состав лимфоидной ткани структурных компонентов селезенки мышей при физических нагрузках,- Бюл. эксп. биол. мед., 1994, т. 118, N 8, с. 166 - 168.

29. Volcova L.V. Sincronismul In schimbarile cantitative al celulelor reticulare ín timus si splina soarecilor dupa actiunele factorilor stresogeni.- ín Materialele I Conf. Intern, de ^tiinte medicobiologice "Mecanismele morfofunctíonale de adaptare si corectia dereglarilor patologice".- Chisinau, 1995, p. 133.

30. АминоваГ.Г., Григоренко Д. E., Ерофеева Л.М., Русина А.К., Волкова Л.В. Особенности цитоархитектоники селезенки мышей с повышенной устойчивостью к плазмацитоме P3-X63-Ag8.653-M0PC.~ Ж. Росс, морфол. вести, Москва, 1995, N 3, с. 13-15.