Автореферат и диссертация по медицине (14.00.15) на тему:Ультраструктурное и радиоавтографическое исследование эпидермиса и дермы в условиях экологически неблагоприятного региона

Г I и V/"

2 Ь ОПТ №99

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ

НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ РЕГИОНАЛЬНОЙ ПАТОЛОГИИ И ПАТОМОРФОЛОГИИ

На правах рукописи

ЩЕРБИНА Екатерина Эдуардовна

УЛЬТРАСТРУКТУРНОЕ И РАДИОАВТОГРАФИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ЭПИДЕРМИСА И ДЕРМЫ В УСЛОВИЯХ ЭКОЛОГИЧЕСКИ НЕБЛАГОПРИЯТНОГО РЕГИОНА

14.00.15 — патологическая анатомия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

НОВОСИБИРСК 1999

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте региональной патологии и патоморфологии Сибирского отделения РАМН (Новосибирск)

Научный руководитель: Заслуженный деятель науки РФ,

доктор медицинских наук, профессор Л.М.НЕПОМНЯЩИХ

Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор Г.Г.ЧАСОВСКИХ Доктор медицинских наук Ю.М. КРИПИЦЫНА

Ведущая организация: Новосибирский медицинский институт МЗ РФ

Защита диссертации состоится "_"_ 1999 г.

в_часов на заседании Диссертационного совета

Д 001.40.01 в НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН по адресу: 630117, Новосибирск, ул. Академика Тимакова, 2; тел. 8 (3832) 32-31-56, факс 8 (3832) 33-48-45.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-медицинской библиотеке НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН.

Автореферат диссертации разослан "_"_1999 г.

Ученый секретарь

Диссертационного совета Д 001.40.01 доктор биологических наук,

профессор ЕЛ. ЛУШНИКОВА

ни .3,0

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Радиоактивное излучение является постоянно существующим явлением. Развитие жизни на Земле всегда происходило в присутствии естественного радиационного фона, что и послужило причиной выбора его в качестве эталона для характеристики экологической обстановки (Задорожный Б.А., Звягинцев М.В., 1966; Коггл Дж., 1986; Холл Э.Дж., 1989).

В настоящее время обобщены сведения по многим радиационным эффектам, развившимся в результате Чернобыльской катастрофы. В частности, показана индукция канцерогенных реакций в бронхолегочной системе (Чуча-лин А.Г. и др., 1990 - 1998).

Принимая во внимание развитие и внедрение новых производственных технологий, сопровождающихся периодическими выбросами в окружающую среду определенного количества радиоактивных веществ (Холл Э.Дж., 1994), а также глобальные выпадения радиоактивных продуктов всех взрывов и радиационных аварий в северном полушарии (Киселев В.И., 1994), проблема изучения воздействия на организм радиационного излучения в малых дозах приобретает особую актуальность (Москалев Ю.И., 1991).

Для решения этих задач была создана многоцелевая программа "Отдаленные последствия воздействия ядерных испытаний на Семипалатинском полигоне на Алтайский край" (Киселев В.И. и др., 1994), в рамках которой было предусмотрено глубокое и системное медицинское обследование населения пострадавших районов. В соответствии с задачами программы, проведено исследование бронхиального дерева (Непомнящих Г.И. и др., 1994, 1995).

Интегральным показателем, отражающим адаптационные резервы организма в условиях экологического неблагополучия, является состояние пограничных тканей (Не-

помнящих Г.И., Непомнящих JI.M., 1990). В связи с этим актуальным является и изучение патологии кожи в условиях малых доз радиации. При воздействии ионизирующих излучений на человека кожа как внешний покров тела служит «барьером» на пути излучения, и поэтому поглощенные дозы в ней часто достигают больших значений, а иногда являются максимальными. Работы по данной проблеме единичны и носят преимущественно экспериментальный характер. Учитывая это обстоятельство, мы провели комплексное патоморфологическое исследование эпидермиса, дермы и эпидермо-дермальных отношений на основе данных световой, электронной микроскопии, радиоавтографии и морфо-стереологии.

Цель и задачи исследования. Цель работы — изучить характер патоморфологических изменений эпидермиса и дермы жителей экологически неблагополучных районов Алтайского края в аспекте эпидермо-дермальных отношений.

Для достижения поставленной цели определены следующие задачи:

1. Провести светооптический анализ биоптатов кожи;

2. Провести электронно-микроскопическое и радиоавтографическое исследование эпидермиса и дермы;

3. Изучить паренхиматозно-стромальные отношения по данным радиоавтографии и стереологии.

Научная новизна. Впервые проведено комплексное патоморфологическое и стереологическое исследование дермы облученных лиц, включающее световую и электронную микроскопию, радиоавтографию in vitro, морфо-сте-реологический анализ.

Установлено, что при длительном действии на организм малых доз ионизирующей радиации на первое место выходят дегенеративно-дистрофические изменения клеточного компонента и волокнистых структур рыхлой соединительной ткани дермы. Показано, что преобладают атро-

фия и фиброз сосочкового и сетчатого слоев, сопровождающиеся аномальной реконструкцией волокнистых структур дермы, дезорганизацией основного вещества соединительной ткани, редукцией микроциркуляторного русла и минимальным содержанием клеточных элементов. В кол-лагеновых волокнах увеличивается доля элекгронно-плот-ных участков фибрилл и неравномерность поперечной ис-черченности. Выявлены значительное нарушение ультраструктурной организации эластических волокон, высокая электронная плотность эндотелиоцитов и истонченность эндотелиальной выстилки, редукция микроциркуляторного русла по данным стереологии.

Эпидермо-дермальные отношения по биоптатам кожи характеризуются синхронностью дистрофически-атрофи-ческих изменений, упрощением рельефа дермо-эпидер-мального контакта (уменьшение его поверхностной плотности) и конкурентными взаимоотношениями биосинтетических реакций по данным радиоавтографии, наиболее выраженными в возрастной группе от 55 до 70 лет.

Практическая значимость. Результаты работы целесообразно использовать при оценке состояния кожи в условиях воздействия на человека различных неблагоприятных экологических факторов. Полученные данные могут быть использованы для оценки изменений паренхиматозно-стромальных отношений в других пограничных тканях, в том числе слизистых оболочках дыхательной, пищеварительной и мочевыделительной систем, что имеет значение в определении прогноза и коррекции клинико-мор-фологических изменений.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научной сессии сотрудников Новосибирского медицинского института МЗ РФ (1995), II съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (Новосибирск, 1995); VI научно-практической конференции врачей «Актуальные вопросы современной медицины» (Новосибирск, 1996), кон-

ференции молодых ученых Сибирского отделения РАМН (Новосибирск, 1996), межлабораторном научном семинаре НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (Новосибирск, 1997, 1998).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 работ.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 110 страницах текста, состоит из введения, обзора литературы (1 глава), характеристики наблюдений и методов исследования (1 глава), результатов собственных исследований (4 главы), обсуждения результатов исследования (1 глава), выводов и списка литературы. Текст иллюстрирован таблицами, микрофото- и электронограммами.

ХАРАКТЕРИСТИКА НАБЛЮДЕНИЙ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Проведено клинико-морфологическое исследование кожи 96 облученных жителей Алтайского края (31 мужчина и 65 женщин) в возрасте от 44 до 82 лет. Отбор лиц проводили с использованием пофамильного регистра, предварительно составленного Алтайским государственным медицинским университетом. Основным критерием при составлении регистра облученных лиц являлись достоверные сведения о безвыездном проживании на территории края с 1949 года.

Лица, отобранные для исследования, проживали в 4 населенных пунктах Алтайского края (Ново-Александров-ка, Зеленая Дубрава, Веселоярск Рубцовского района и Наумовка Угловского района), расположенных по ходу радиоактивного следа, сформировавшегося в результате атмосферных ядерных взрывов на Семипалатинском полигоне в период с 1949 по 1962 г. (Беляев С.Т. и др., 1994). Обследование проводили в августе — сентябре 1994 г.

Все обследованные разделены на три возрастные группы: лица моложе 55 лет (1-я группа), в возрасте от 55 до 70 лет (2-я группа) и старше 70 лет (3-я группа).

Методы клинического исследования. Обследование проводили методом подворных обходов, в связи с этим клинический анализ основан на анамнестических данных, объективном обследовании состояния кожных покровов и сведениях из медицинских карт.

В анамнезе большое внимание уделяли жалобам, длительности проживания в экологически неблагоприятной местности, сведениям о перемещениях внутри края и и за его пределами, характеру профессиональной деятельности с выявлением дополнительных вредных факторов и стажу работы, участию в ликвидации последствий Чернобыльской аварии, наследственности, вредным привычкам, а также перенесенным в прошлом соматическим и кожным заболеваниям, наличию сопутствующих хронических заболеваний и выявлению их связи с состоянием кожи в настоящее время. При обнаружении в анамнестических сведениях указаний на заболевания кожи подробно выясняли характер заболевания, провоцирующие факторы, локализацию первых элементов, связь заболевания с сезоном года, климатическими условиями, характер и длительность лечения, наличие рецидивов в последующем.

При обследовании кожных покровов проводили тщательный осмотр цвета, тургора, эластичности, влажности кожи, выявляли атрофию, шелушение, различные дерматологические заболевания и новообразования, оценивали состояние слизистой оболочки полости рта, зубов, волос, ногтей.

У 40 обследованных проведены биопсии кожи проксимального отдела разгибательной поверхности предплечья с последующим светооптическим, электронно-микроскопическим, радиоавтографическим и морфо-стереоло-гическим анализом.

Методы комплексного морфологического исследования биоптатов кожи. Биопсии кожи брали (с обязательного согласия пациента) в одно и то же время суток (от 11 до 13ч). Для световой микроскопии большую часть биоптата фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином, по ван Гизону с докраской эластических волокон резорцин-фуксином Вейгерта, ставили ШИК-реакцию (Саркисов Д.С., Перов Ю.Л., 1996). Для электронно-микроскопического исследования меньшую часть биоптата фиксировали в 4% растворе параформальдегида, постфик-сировали в 1% растворе 0s04. После стандартной обработки образцы заливали в смесь эпона и аралдита. Полутонкие и ультратонкие срезы получали на ультратомах Tesla и LKB-III. Ультратонкие срезы исследовали в электронном микроскопе JEM 1010.

Метаболическую и пролиферативную активность клеточных популяций эпидермиса и дермы оценивали с помощью радиоавтографического анализа (Саркисов Д.С. и др., 1980). Образцы ткани сразу после взятия биопсий помещали во флаконы со средой 199 и одним из меченых предшественников синтеза РНК и ДНК. Интенсивность синтеза РНК изучали, используя 3Н-уридин в концентрации 200 мкКи/мл (удельная радиоактивность 29 Ки/мМ). Синтез ДНК оценивали по включению 3Н-тимидина, концентрация которого в растворе составляла 100мкКи/мл (удельная радиоактивность 48 Ku/мМ). Инкубацию проводили при температуре 37°С в течение полутора часов. Затем образцы фиксировали в 4% растворе параформальдегида и обрабатывали по методике для электронной микроскопии.

Радиоавтографический анализ проводили на полутонких срезах, которые покрывали эмульсией типа «М». После экспозиции в течение 7-14 сут при температуре 4°С радиоавтографы проявляли, срезы окрашивали азуром II.

Количественная оценка радиоавтографов включала вычисление индекса меченых клеток и определение плотности метки.

Морфометрическое исследование имело целью объективно оценить степень атрофии кожи. С помощью окуляр-микрометра МОВ-1-15хна полутонких продольных срезах измеряли высоту эпидермиса (до сосочкового слоя).

Для тканевого стереологического исследования биопта-тов кожи применяли методы, основанные на подсчете числа точек тестовой системы, попавших на профиль исследуемой структуры (для определения относительного объема, или объемной плотности, микроциркуляторного русла) (Непомнящих Л.М. и др., 1984) на полутонких срезах, окрашенных реактивом Шиффа и азуром И. Для подсчетов использовали окулярную тестовую систему коротких отрезков (п = 21, Р = 42, Ь = 610 мкм).

Для анализа пространственных взаимоотношений эпидермиса и дермы оценивали поверхностную плотность эпи-дермо-дермального контакта с помощью окулярной многоцелевой тестовой системы циклоидов (Оипскгаеп Н. е1 а1., 1988) на площади 200000 мкм2 с длиной тестовой линии 420 мкм. Различия сравниваемых параметров считали значимыми, если вероятность ошибки Р была меньше 0,05 (Лакин Г.Ф., 1980).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При исследовании клинического состояния кожи отмечено, что у большинства обследованных жителей пострадавших населенных пунктов кожные покровы имеют обычную окраску, тургор и эластичность. С возрастом наблюдается снижение тургора и эластичности кожи, а также развитие сухости кожных покровов.

Различные неопухолевые заболевания кожи диагностированы в 17,7% случаев, из них хронические дерматозы — в 10,4%. Новообразования кожи выявлены у 91,6% обследованных. Среди них преобладали доброкачественные новообразования эпителиального происхождения — кера-томы у 50% человек, папилломы — у 45,8%, себорейные бородавки - у 21,8%. Выявлено 2 случая базалиомы кожи.

Слизистая оболочка полости рта в 24% наблюдений отличалась рьгслостыо, склонностью к кровоточивости; у 29% обследованных отмечена атрофия слизистой оболочки в сочетании с кандидозным поражением полости рта. Довольно часто сухость слизистой оболочки сочеталась с образованием гиперкератотических корочек на красной кайме нижней губы. Особое внимание привлекло широкое распространение кариеса (41,6%) и пародонтоза (52%). У 49% облученных отсутствовало более половины зубов.

Облысение, тотальное или частичное, наблюдалось у 25% осмотренных. У 11% отмечено обильное выпадение волос при потягивании. Густые волосы сохранялись у 40,6% пациентов. При оценке толщины волос констатировано преобладание толстого стержня волоса в 55% случаев.

Ногтевые пластинки на кистях в большинстве наблюдений имели розовый цвет (87,5%), на стопах практически во всех случаях диагностировано микотическое поражение ногтей. Гладкая ногтевая пластинка встречалась у 81,2% облученных, у остальных - волнистая. В 11% случаев на ногтях наблюдали белые точки и полосы.

Оценка состояния внутренних органов по данным анамнеза показала наличие патологических процессов у 91 из 96 человек. Наиболее частой патологией были заболевания сердечно-сосудистой системы (70% наблюдений) и опорно-двигательного аппарата (41%).

Светооптическое изучение биоптатов кожи у облученных лиц позволило выявить стереотипные изменения всех слоев эпидермиса и дермы. Во всех случаях наблюдалась выра-

женная атрофия эпидермиса, в основном связанная с уменьшением количества клеточных слоев шиповатого слоя. При сохранении общей структуры эпидермиса в каждом клеточном слое наблюдались морфологические изменения, отражающие нарушения процесса дифференцировки.

Развитие гиперкератоза особенно ярко выделялось на фоне общего уменьшения высоты эпидермиса. Рыхло расположенные чешуйки формировали роговые пробки в устьях волосяных фолликулов. Для зернистого слоя характерна дистрофия эпителиоцитов, проявляющаяся уменьшением их диаметра, пикнозом ядер и развитием пери-нуклеарного «опустошения» цитоплазмы. Кератогиалино-вые гранулы имели небольшие размеры и компактное расположение.

Наибольшей выраженности дистрофические изменения эпидермоцитов достигали в шиповатом и базальном слоях. Клетки верхних отделов шиповатого слоя в большинстве биоптатов сохраняли типичную структуру: полигональную форму и округлые светлые ядра с четко определяемыми ядрышками. Лишь в единичных клетках обнаружены пе-ринуклеарные участки «опустошения» цитоплазмы. Кера-тиноциты нижних отделов шиповатого слоя отличались наличием в большинстве клеток гиперхромных ядер и широкой «опустошенностью» перинуклеарной зоны. В ряде случаев встречались участки акантоза, состоящие из большего числа слоев мелких клеток с небольшими округлыми ядрами.

Базальные кератиноциты находились в состоянии глубокой дистрофии. Для них характерен выраженный полиморфизм ядер: от очень мелких гиперхромных до крупных со светлой нуклеоплазмой. Во всех клетках ядра окружены выраженными оптически-пустыми зонами. В большинстве эпидермоцитов содержалось умеренное количество меланина, диффузно распределенного в цитоплазме. Атрофия эпидермиса нарастала по мере старения организма: коли-

чество слоев клеток в шиповатом слое уменьшалось от 4 -5 слоев у лиц до 55 лет до 1 - 2 слоев у лиц старше 70-летнего возраста.

Наиболее характерными процессами, отражающими состояние дермы, являлись атрофия и фиброз. Сосочко-вый слой сглаживался. В целом для сосочкового слоя характерно развитие склероза. Эти изменения имеют инво-лютивный характер и завершаются диффузным фиброзом сосочкового слоя в биоптатах кожи у пациентов 3-й группы. В некоторых случаях сосочковый слой представлен гомогенной оксифильной массой, на полутонких срезах имеет место метахромазия. Это сопровождается выраженной редукцией микроциркуляторного русла. Лишь в единичных сосочках сохранялись капиллярные петли.

В изменениях волокнистых структур сетчатого слоя преобладают инволютивные изменения - базофильная дегенерация коллагеновых волокон и эластоз, которые нарастают пропорционально возрасту и достигают максимальной выраженности в 3-й возрастной группе.

Внутри сетчатого слоя степень изменений различна: наиболее глубокие изменения волокон наблюдаются в под-сосочковом слое, где нередко пучки коллагеновых волокон фрагментированы и деструкгурированы. В более глубоких слоях выраженность фиброза сохраняется, встречаются малоизмененные пучки коллагеновых волокон. Тин-кториальные свойства как фрагментированных, так и не-фрагментированных коллагеновых структур изменены.

Эластические волокна претерпевают также разнообразные изменения. В подсосочковом слое дермы выражен ги-перэластоз - густо расположенные волокна нередко формируют комкообразные фигуры. В глубоких слоях дермы гиперэластоз сочетается с очаговым эластолизисом.

Изменения в системе микроциркуляции дермы стереотипны. С возрастом происходит уменьшение количества капиллярных петель сосочкового слоя. Большинство капил-

ляров имеет суженные просветы. Более крупные сосуды подсосочкового слоя дилатированы, их просветы пусты. Характерна гиперхромность ядер эндотелиоцитов и перицитов. Слабая или умеренная мононуклеарная инфильтрация локализована преимущественно периваскулярно.

Среди клеточных элементов дермы наибольший удельный вес принадлежит тучным клеткам, располагающимся в верхних слоях дермы. Их цитоплазма заполнена крупными гранулами, маскирующими ядро. На полутонких срезах, окрашенных реактивом Шиффа и азуром II, визуализируется тинкгориальная гетерогенность гранул, варьирующая от голубого цвета до нескольких оттенков мета-хромазии, что свидетельствует о наличии различных форм тучных клеток (Непомнящих Л.М., 1965). Во 2-й возрастной группе преобладали зрелые мастоциты, не только приуроченные к микрососудам, но и располагающиеся диф-фузно, среди которых были многочисленные дегранули-рующие клетки.

Клетки фибробластного ряда располагаются диффузно между волокнами и в основном представлены фиброцитами. Их ядра плотные, веретеновидной формы, иногда пик-нотичные. Макрофаги содержали крупное ядро и нередко опустошенную цитоплазму, иногда с крупными вакуолями. Встречались единичные лимфоциты.

Электронно-микроскопический анализ биоптатов кожи позволил выявить стереотипные внутриклеточные изменения эпидермоцитов, характерные для развития атрофи-ческого процесса: редукцию цитоплазматических органелл, обусловливающую преимущественно перинуклеарную опустошенность цитоплазмы, и значительное возрастание ее электронной плотности. Это уменьшало выраженность морфологической стратификации эпидермиса.

Эпителиоциты базального и шиповатого слоев содержали единичные свободные рибосомы, тонофиламенты, короткие профили гранулярной цитоплазматической сети

и редкие митохондрии. Для кератиноцитов зернистого слоя кроме этих изменений характерны альтерация митохондрий и наличие единичных гранул кератогиалина. Обращали на себя внимание очаговая редукция специализированных межклеточных контактов, ядерный полиморфизм и вариабельность строения ядрышка.

Электронно-микроскопическое исследование биоптатов кожи облученных лиц пожилого возраста обнаружило выраженные изменения структурных элементов дермы. Обращало на себя внимание значительное увеличение толщины коллагеновых пучков во всех слоях дермы и их выраженный пластообразный тип расположения; волокна и пучки прямые, с резким уменьшением количества запасных складок. Увеличена доля электронно-плотных участков коллагеновых фибрилл, очагово просматривается "размытость" и неравномерность поперечной исчерченности, наиболее выраженная в 3-й возрастной группе.

Аморфный материал эластических волокон характеризовался гетерогенностью, с преобладанием полиморфных фокусов усиленной электронной плотности, и единичными участками электронной прозрачности, в которых визуализировались фрагментированные утолщенные микро-филаменты. Эластические волокна в большинстве случаев были представлены сплошными конгломератами, в которые вплетены коллагеновые фибриллы, либо короткими бахромчатыми фрагментами.

Эндотелиальные клетки микроциркуляторного русла поверхностной сети характеризовались умеренно выраженным полиморфизмом, касающимся преимущественно ультраструктурной организации ядросодержащей части. В большинстве случаев ядра эндотелиоцитов имели вытянутую форму, ровные контуры, иногда расширенные ядерные поры и различное содержание гетерохроматина, варьирующее от маргинального до диффузного в виде крупных глыбок. Незначительная часть ядер отличалась эухромнос-

тью и крупным ядрышком; встречались также многолопастные гиперхромные ядра.

Обращали на себя внимание высокая электронная плотность и нечеткая структурированность цитоплазмы эндо-телиальных клеток, а также значительная истонченность их периферических участков, которые были представлены узкой полоской, сравнимой по ширине с базальной мембраной. Такая значительная истонченность эндотелиаль-ной выстилки не была приурочена только к апикальным участкам сосочковой поверхностной сети микрососудов, а имела распространенный характер.

Перинуклеарные и периферические участки эндотели-оцитов не имели признаков активного пиноцитоза: на люминальной поверхности отмечены единичные микровыросты, интрацеллюлярно практически отсутствовали везикулы. Мембранные цитоплазматические органеллы были различимы лишь перинуклеарно, нередко с признаками альтерации.

Ультраструктурная организация перицитов характеризовалась умеренной гетерогенностью, связанной с полиморфизмом ядер и различным количеством цитоплазма-тических органелл. Преобладали гиперхромность ядер, небольшое количество цитоплазмы в виде узкого ободка, единичные мелкие митохондрии с плотным матриксом и незначительное число элементов цитоплазматической сети.

Наиболее распространенными клетками периваскуляр-ной дермы были тучные и коллагенпродуцирующие клетки. Тучные клетки имели овальную или вытянутую форму, иногда с микровыростами цитолеммы; содержали округлое ядро с диффузными глыбками гетерохроматина и гетерогенные гранулы, различающиеся по величине, плотности и структуре содержимого: ламеллярные, ретикулярные, зернисто-кристашюидные и почти гомогенные, что связано с различными этапами созревания гранул и типом секрета. Часть гранул, преимущественно электронно-

плотных, расположена экстрацеллюлярно, иногда на значительном расстоянии от лаброцита. Можно было наблюдать эпизоды экструзии содержимого гранул ламеллярно-го типа. Среди цитоплазматических органелл тучных клеток отмечены митохондрии и единичные элементы шероховатой и гладкой цитоплазматической сети, очень редко

— пластинчатый комплекс Гольджи. Большинство лабро-цитов находились в стадии накопления секреторных гранул и созревания их содержимого.

Коллагенпродуцирующие клетки были представлены единичными активно функционирующими фибробласта-ми и более многочисленными "покоящимися" формами

— фиброцитами. Это биполярные клетки с вытянутым ядром, содержание гетерохроматина в котором и развитие цитоплазматических органелл связано со степенью зрелости клетки и ее функциональной активности. Большинство фиброцитов имело высокую электронную плотность узкого ободка цитоплазмы и было "замуровано" толстыми пучками коллагеновых фибрилл.

Радиоавтография in vitro биоптатов кожи показала, что 3Н-тимидин включали единичные эпидермоциты, индекс метки находился в интервале от 0 до 2,7%, среднее значение было более высоким во 2-й возрастной группе (рис. 1). Индекс метки с 3Н-уридином в большинстве наблюдений превышал 90%, лишь в единичных случаях он был менее 70%.

Сравнительный анализ синтеза РНК в эпидермоцитах показал, что он усиливается с возрастом; синтез ДНК достигал наибольшего значения у лиц 55 — 70 лет и достоверно уменьшался у лиц старше 70 лет. Отмечена определенная закономерность в соотношении метаболических и пролиферативных реакций: наиболее низкий уровень синтеза РНК по уровню включения метки с 3Н-уридином зарегистрирован при высоких значениях пролиферативных реакций, регистрируемых по синтезу ДНК.

%

%

120 100 80 -60 -40 20 -I

Т 5

- 4

- 3 -- 2

- 1

0

до 55 лет 55-70 лет старше /0 лет

Рис. 1. Метаболическая и пролиферативная активность клеточных популяций эпидермиса и дермы.

Включение 3Н-уридина эпидермоцитами ( В), клетками дермы (суммарно) ( Ш), эндотелиоцитами (□ ). Включение 3Н-тими-дина эпидермоцитами (Щ]).

Индекс метки с 3Н-уридином в клеточных популяциях дермы снижался с возрастом: 64% в 1-й возрастной группе, 44% во 2-й и 28% в 3-й группе. Наибольшая динамика снижения метаболической активности по синтезу РНК зарегистрирована в эндотелиоцитах: 92% в 1-й группе, 55% во 2-й и 39% в 3-й группе. При этом необходимо отметить значительную амплитуду колебаний индекса меченых клеток в группах лиц старше 55 лет.

Противоположная направленность динамики включения 3Н-уридина клеточными популяциями эпидермиса и дермы может свидетельствовать о конкурентных взаимоотношениях двух слоев кожи за пластические ресурсы и, видимо, отражает стратегию адаптации кожи к неблагоприятным экологическим воздействиям.

Морфометрическое и стереологическое исследование био-птатов кожи. При морфометрическом анализе биоптатов кожи обнаружено, что толщина эпидермиса прогрессивно

снижалась - 59,2 мкм в 1-й группе; 51,2 мкм — во 2-й и 41,0 мкм в 3-й возрастной группе. Уменьшение толщины эпидермиса происходило в основном за счет выраженной редукции числа слоев шиповатых эпителиоцитов.

Стереологическое исследование эпидермо-дермально-го отношения (рис. 2) обнаружило тенденцию уменьшения поверхностной плотности контакта эпидермиса и дермы от 0,0045 ± 0,0008 м2/см3 в 1-й возрастной группе до 0,0037 ± 0,0006 во 2-й и 0,0039 ± 0,0003 в 3-й группе, что согласуется с данными светооптического исследования, свидетельствующими о сглаживании сосочков и «упрощении» рельефа границы эпидермиса и дермы.

Принимая во внимание то, что именно в сосочках локализуется поверхностная сеть микроциркуляторного русла, а также синхронность динамики объемной плотности капилляров, можно предполагать снижение поступления пластических ресурсов к эпидермальным клеткам, что лежит в основе их атрофии. Это было показано при анализе структурной плотности микроциркуляторного русла. Показатель объемной плотности капилляров в дерме уменьшался во 2-й группе по сравнению с 1-й (от 0,071 до 0,0б2см3/см3) и вновь возрастал в 3-й группе (до 0,066 см3/см3).

Анализ динамики дистрофических и атрофических изменений эпидермиса показал, что атрофия эпидермиса нарастает по мере старения организма, неравномерность высоты пласта эпидермиса характеризуется максимальной выраженностью в средней возрастной группе и затем снижается после 70 лет. Дистрофия кератиноцитов в целом уменьшается от первой группы к последней, особенно значительно между первыми двумя группами. Важным моментом является феномен "нестабильности" эпидер-мального слоя, обнаруживающийся после 55 лет и проявляющийся в колебании толщины эпителия за счет очаговой пролиферации (акантоза).

см^см3 м2/см3

Рнс. 2. Стереологическое исследование биоптатов кожи.

Поверхностная плотность эпидермо-дермального контакта (а); объемная плотность микроциркуляторного русла (б).

Таким образом, нами проведено изучение состояния кожи у жителей Алтайского края, подвергшихся длительному радиационному воздействию. Особое внимание в работе уделено клиническим и патоморфологическим изменениям дермы и характеру дермо-эпидермальных отношений как одному из вариантов паренхиматозно-стро-малъных отношений (Гаршин В.Г. 1939; Заварзин А.А., 1947; Непомнящих Г.И., 1979). Основным феноменом, выявленным в коже жителей экологически неблагоприятного региона, является дистрофически-атрофический процесс. Дистрофия и атрофия — доминирующие общепатологические процессы, лежащие в основе первично-дистрофического генеза заболеваний в современных экологических условиях (Непомнящих Г.И., 1996).

выводы

1. Комплексное клиническое изучение состояния кожи у 96 человек, жителей населенных пунктов Алтайского края, расположенных по ходу радиоактивного следа, выявило новообразования кожи в 92% случаев; преобладали доброкачественные опухоли эпителиального происхождения (кератомы - 50%, папилломы - 46% случаев, себо-рейные бородавки — у 22% человек). Базалиомы диагностированы у 2 человек.

2. Эпидермис во всех исследованных биоптатах подвергается атрофии, преимущественно за счет уменьшения количества слоев шиповатого слоя. Атрофия эпидермиса синхронизирована с возрастом: от 59 мкм до 41 мкм у лиц старше 70 лет. Наличие на фоне атрофии очагов гиперплазии и дисплазии эпидермоцитов отражает определенную «нестабильность» эпидермиса.

3. В дерме преобладают атрофия и фиброз сосочкового и сетчатого слоев, сопровождающиеся аномальной реконструкцией волокнистых структур дермы, редукцией микро-циркуляторного русла и минимальной инфильтрацией (ма-стоциты, фиброциты, макрофаги и лимфоциты). В сетчатом слое процесс сопровождается увеличением коллаген-продуцирующих клеток.

Атрофия эпидермиса и дермы нарастает по мере старения организма, что свидетельствует о преимущественно инволютивном генезе этого процесса. Дистрофические изменения эпидермиса и дермы не синхронизированы с процессами старения.

4. Ультраструктурные изменения эпидермоцитов отражали развитие атрофически-дистрофического процесса: редукция цитоплазматических органелл и значительное возрастание электронной плотности цитоплазмы. В дерме отмечено увеличение доли электронно-плотных участков коллагеновых фибрилл, "размытость" и неравномерность

поперечной исчерченности, наиболее выраженная после 70 лет. Эластические волокна в большинстве случаев представлены сплошными конгломератами, в которые вплетены коллагеновые фибриллы, либо короткими бахромчатыми фрагментами. Выявлены высокая электронная плотность и нечеткая структурированность цитоплазмы эндо-телиальных клеток и значительная истонченность эндоте-лиальной выстилки.

5. Синтез РНК в эпидермоцитах усиливается с возрастом; синтез ДНК достигал наибольшего значения у лиц 55 — 70 лет и достоверно уменьшался у лиц старше 70 лет. Наиболее низкий уровень синтеза РНК по уровню включения метки зарегистрирован при высоких значениях про-лиферативных реакций. Индекс метки с 3Н-уридином в клеточных популяциях дермы снижался с возрастом: 64% у лиц до 55 лет до 28% у лиц старше 70 лет. Аналогичная динамика снижения метаболической активности зарегистрирована в эндотелиоцитах.

6. Стереологическое исследование эпвдермо-дермаль-ного контакта обнаружило тенденцию уменьшения поверхностной плотности контакта эпидермиса и дермы, наиболее выраженную во 2-й возрастной группе (55 — 70 лет). Показатель объемной плотности капилляров в дерме уменьшался во 2-й возрастной группе по сравнению с 1-й и вновь возрастал после 70 лет, что свидетельствует о перестройке микроциркуляторного русла в динамике развития атрофии кожи.

7. Эпидермо-дермальные отношения по биоптатам кожи жителей экологически неблагоприятного региона характеризуются асинхронностью дистрофически-атрофических изменений, упрощением рельефа дермо-эпидермального контакта (уменьшение его поверхностной плотности) и конкурентными взаимоотношениями биосинтетических реакций по данным радиоавтографии.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Клинико-морфологический анализ состояния кожи в отдаленные сроки после радиационного воздействия // Тезисы докл. научн. сессии сотрудников Новосибирского мед. ин-та. - 1995. - 4.1. - С. 129. (Соавт. Кабаченко Т.В.).

2. Морфологическая характеристика состояния кожных покровов человека в отдаленные сроки после радиационного воздействия // II съезд физиологов Сибири и Дальнего Востока. - Новосибирск: НИИ РППМ СО РАМН, 1995.-С. 269-270.

3. Клинические особенности псориаза в Новосибирской области // Региональная патология кожи в Сибири: Сборник научн. трудов НИИ РППМ СО РАМН. - Новосибирск, 1995. - С. 16 - 20. (Соавт. Александрова Н.М.).

4. Ближайшие результаты лечения гнездного облысения препаратом пиластин // Актуальные вопросы современной медицины. Тезисы докл. VI научн.-практ. конф. врачей. - Новосибирск, 1996. - Т. 2. - С. 462 - 463. (Соавт. Казакова O.E.).

5. Светооптическое и морфометрическое исследование кожи у жителей экологически неблагополучного региона Ц Клинические и экспериментальные исследования молодых ученых Сибирского отделения РАМН: Сборник тезисов. - Новосибирск, 1996. - С. 3 - 4.

6. Патоморфологический анализ кожи человека в зонах радиоактивного загрязнения Алтайского края // Сибирский научн. вестн. - 1997. - Вып. 1. - С. 13 - 19. (Соавт. Непомнящих JI.M. и др.).

Соискатель

Е.Э.Щербина

Оператор электронной верстки МАБакарев

Подписано в пгчать 5.03.99. Формат бумаги 60x84/16. Гарнитура Тайме. Бумага Zoom plus. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ № 13.

Отпечатано с оригинал-макета, подготовленного в редакционно-издательском отделе НИИ региональной патологии и патоморфоло-гии Сибирского отделения РАМН 630117, Новосибирск, ул. Академика Тимакова, 2