Морфология

19 марта 2024 г. исполнилось 85 лет известному нейрогистологу, доктору биологических наук, профессору Евгению Ивановичу Чумасову. Евгений Иванович является высококвалифицированным специалистом в области клеточной биологии, цитологии, гистологии и зоологии. В течение всей своей жизни он занимается проблемами гистогенеза и регенерации тканей центральной и периферической нервной системы, является специалистом по культивированию нервной ткани. Его работы по развитию эмбриональных закладок центральной и периферической нервной системы в условиях in vitro и при трансплантации вызывают интерес у исследователей сегодняшнего дня и активно цитируются. Евгений Иванович — автор ряда книг и учебников, нескольких патентов и изобретений.

В статье описаны этапы научного пути Е.И. Чумасова в области нормальной и патологической нейрогистологии.

Обоснование. Дисферлинопатия — наследственная прогрессирующая мышечная дистрофия, причиной развития которой являются мутации в гене DYSF. Патоморфологические изменения поперечнополосатой скелетной мускулатуры детально описаны при снижении экспрессии дисферлина или при его полном отсутствии, в то время как данные о гистопатологии миокарда при дисферлинопатии фрагментарны и ограничены.

Цель исследования — оценить структурные изменения миокарда в разные возрастные периоды у мышей линии Bla/J, являющейся моделью дисферлинопатии.

Материалы и методы. Исследовали нокаутную по гену DYSF линию мышей Bla/J на сроках 3, 6 и 12 мес с момента рождения. Контрольную группу составили мыши линии Balb/C в возрасте 6 мес. Проводили иммунофлуоресцентную детекцию белка дисферлина в миокарде с оценкой его наличия и распределения в кардиомиоцитах. Анализировали структуру миокарда в парафиновых срезах с применением окраски гематоксилином и эозином, железным гематоксилином по Рего и ГОФПК по Ли. Провели морфометрию длины, толщины кардиомиоцитов и измерили периметр их ядер у мышей линии Bla/J.

Результаты. Дисферлин был выявлен только в миокарде мышей контрольной группы. При 95% доверительном интервале (ДИ) длина кардиомиоцитов мышей с нокаутом гена DYSF во всех возрастах была статистически значимо больше, чем у животных контрольной группы, максимально на 49,9 (45,9–57,4)%; толщина кардиомиоцитов — на 35,6 (32,9–37,9)%; периметр ядер кардиомиоцитов мышей линии Bla/J в возрасте 6 мес был меньше на 23,9 (20,2–27,5)%, чем у мышей линии Bla/J трёхмесячного возраста, и на 18,8 (8,5–19,7)% меньше по сравнению с контролем. У мутантных мышей выявлены прогрессирующая по сравнению с нормой гипертрофия кардиомиоцитов, нарастающая деформация кардиомиоцитов, разрушение их вставочных дисков, признаки гипоксии и некроза с исходом в фиброз. С увеличением возраста животных размер клеток миокарда уменьшался.

Заключение. Дефицит белка дисферлина приводит к значимым структурным изменениям миокарда у мышей линии Bla/J.

Обоснование. Лучевой гепатит с развитием радиационно-индуцированной острой печёночной недостаточности считается одним из грозных осложнений радиотерапии злокачественных новообразований печени, органов брюшной полости или при облучении всего тела. Однако точные механизмы радиационно-индуцированной гибели клеток печени окончательно не раскрыты, в связи с чем изучение изменений пролиферативно-апоптотического соотношения в структурах печени остаётся актуальным, а предлучевое введение аскорбиновой кислоты потенциально может защитить эти структуры от воздействия облучения электронами.

Цель исследования — иммуногистохимическая оценка пролиферации и апоптоза гепатоцитов после введения аскорбиновой кислоты в модели лучевого гепатита.

Материалы и методы. Крыс породы Вистар (Rattus Wistar; n=40) разделили на четыре экспериментальные группы: I (n=10) — контрольная; II (n=10) — фракционное облучение электронами в суммарной очаговой дозе 30 Гр; III (n=10) — введение аскорбиновой кислоты перед облучением электронами; IV (n=10) — введение аскорбиновой кислоты без последующего облучения. Животных всех групп выводили из эксперимента через неделю после последней фракции. Проводили морфологическое и иммуногистохимическое (с антителами к Ki-67 и каспазе-3) исследования.

Результаты. Через неделю после облучения электронами во II группе наблюдали резкое снижение доли Ki-67-позитивных гепатоцитов в сочетании с увеличением иммуномечения антителами к каспазе-3. На фоне введения аскорбиновой кислоты в III группе отмечали менее выраженные глубину и диапазон повреждений печени, подтверждённые морфологическими и иммуногистохимическими (менее выражены снижение уровня экспрессии Ki-67 и увеличение доли каспаза-позитивных гепатоцитов по сравнению с контролем) методиками.

Заключение. В результате иммуногистохимического исследования пролиферации и апоптоза гепатоцитов выявлено, что через неделю после фракционного облучения электронами в суммарной очаговой дозе 30 Гр происходит снижение митотической активности и увеличение числа погибших гепатоцитов, а предлучевое введение аскорбиновой кислоты способствует нивелированию обнаруженных изменений, что указывает на её протективный эффект.

Обоснование. Мелатонин — гормон, обладающий широчайшим спектром биологической активности. Многообразие присущих ему биологических регуляторных эффектов вовлекает этот гормон в формирование адаптационных реакций и в патогенез различных заболеваний. В современных условиях понижение секреции мелатонина вследствие воздействия света в ночное время наблюдается у значительной части людей. Рядом ранее проведённых исследований показано, что дефицит мелатонина, возникающий при постоянном искусственном освещении, вызывает значительные изменения в структуре печени лабораторных животных, а также в величине и циркадной ритмичности ряда показателей, характеризующих морфофункциональную целостность этого органа. Малоизученным остаётся состояние ультраструктурных особенностей гепатоцитов, и в особенности их митохондрий, в условиях темновой депривации, что важно в связи с тем, что дисфункция митохондрий играет важную роль в патогенезе многих заболеваний.

Цель исследования — изучить ультраструктурные особенности гепатоцитов печени самцов крыс стока Вистар в условиях 21-суточной темновой депривации.

Материалы и методы. Работа выполнена на 40 самцах крыс аутбредного стока Вистар в возрасте 6 мес, разделённых случайным образом на 2 группы: 1-я группа содержалась при фиксированном световом режиме; 2-я группа — в условиях темновой депривации 24 ч в сутки. Длительность эксперимента составляла 3 нед. Образцы печени после фиксации и проводки традиционными методами анализировали при помощи просвечивающего электронного микроскопа. Для оценки митохондриального аппарата гепатоцитов применяли микроморфометрические методы. Построение графиков и статистическую обработку результатов выполняли в программе GraphPad Prism v. 8.4.1 (GraphPad, США).

Результаты. В гепатоцитах крыс экспериментальной группы темновая депривация вызывает трансформацию формы ядер, отёк цитоплазмы и обусловливает присутствие значительного числа липидсодержащих вакуолей. Митохондрии характеризуются выраженной гиперплазией, полиморфизмом размеров и высокой электронной плотностью, неупорядоченной ориентацией крист. В цитоплазме наблюдается феномен осыпания рибосом с эндоплазматической сети. Существенно снижается количество гранул гликогена. Комплекс Гольджи представлен несколькими концевыми мешочками и секреторными вакуолями. Изученные микроморфометрические показатели митохондрий существенно отличаются от контроля.

Заключение. Проведённое исследование свидетельствует о том, что дефицит мелатонина, возникающий вследствие темновой депривации, приводит к ряду существенных ультраструктурных изменений в гепатоцитах, в особенности в их митохондриальном аппарате.

Обоснование. Известно, что межклеточные коммуникации в периферической нервной системе обеспечивают различные виды межклеточных контактов, в частности щелевые контакты, сформированные белками коннексинами. В литературе присутствуют данные об изменении экспрессии коннексина-32, коннексина-46 и других типов коннексинов при травме нерва. Однако крайне мало исследований описывают изменение экспрессии коннексина-43 при аналогичной патологии.

Цель исследования — изучить распределение и локализацию белка щелевых контактов коннексина-43 (Сх43) в клетках интактного и повреждённого седалищного нерва крысы.

Материалы и методы. Повреждение седалищных нервов крыс линии Вистар подопытной группы (n=5) было выполнено путём наложения лигатуры в течение 40 с. В качестве группы контроля (n=5) исследованы животные без повреждения седалищного нерва. На парафиновых срезах проводили иммуногистохимическое выявление Сх43.

Результаты. Установлено, что Сх43 содержится в клетках периневрия и эпиневрия как интактного нерва, так и нерва после наложения лигатуры. В области эндоневрия при отсутствии повреждения нерва Сх43 выявляется лишь в эндотелиоцитах немногочисленных сосудов. В эндоневрии повреждённого нерва идентифицируется большое количество крупных отростчатых Cx43-иммунопозитивных клеток.

Заключение. Установлено, что Cx43-содержащие клетки идентифицируются в эндоневрии седалищного нерва только после повреждения. Для уточнения принадлежности таких клеток эндоневрия к определённому клеточному типу необходимы дополнительные исследования.

Обоснование. Соматотипирование имеет многовековую историю и вместе с тем широко распространено сегодня в медицине, спорте, медико-биологических исследованиях, что обусловливает необходимость анализа накопленных научных фактов.

Цель исследования — выявить основные тенденции и закономерности развития методологических подходов к определению соматотипов на основе анализа отечественных научных публикаций с 2013 по 2023 годы.

Материалы и методы. На основе работ, проиндексированных в РИНЦ, сформирована база данных об использовании методик оценки соматотипов с 2013 по 2023 годы. Анализировали ключевые слова публикаций, частоту и научные области применения схем соматотипирования.

Результаты. Для выявления предикторов срыва адаптации или развития заболеваний чаще всего использовали методики антропометрии. При поиске особенностей выборок, различающихся по воздействующим факторам, чаще анализировали компонентный состав тела. Выявлен рост числа исследований с использованием соматотипирования по классификации Б.Х. Хит и Дж.Е. Картера (далее — Хит–Картера), а также по М.В. Черноруцкому. Установлено снижение доли исследований, выполняемых по методике Р.Н. Дорохова и В.Г. Петрухина, а также по Д.М. Таннеру, и сокращение разнообразия используемых схем соматотипирования. При изучении юношеского, первого зрелого возраста и при соматотипировании женщин чаще использовали соматотипирование по Р.Н. Дорохову и В.Г. Петрухину, при клинических исследованиях — по W.L. Rees и H.J. Eysenck, при исследовании спортсменов — по Хит–Картеру, при комбинированном соматотипировании — по П.Н. Башкирову, по Д.М. Таннеру и по W.L. Rees и H.J. Eysenck.

Заключение. Основной проблемой, с которой столкнулись антропологи, является сопоставимость результатов, полученных с использованием разных схем соматотипирования.

Обоснование. Одним из ключевых факторов получения наглядных и верифицируемых результатов иммуногистохимического окрашивания при работе с тканями лабораторных животных является подбор надёжных вторичных реагентов, позволяющих чётко визуализировать изучаемые антигены в тканях и клетках. Многие зарекомендовавшие себя наборы вторичных антител в настоящее время недоступны к приобретению, что определяет актуальность поиска новых систем детекции для их замены.

Цель исследования — проверка эффективности использования доступных вторичных реагентов для иммуногистохимического исследования головного мозга крысы.

Материалы и методы. Использовали образцы головного мозга крыс линий Вистар (n=2) и SHR (n=2). Иммуногистохимическое выявление белков Iba-1, GFAP и виментина проводили с применением различных систем детекции на основе биополимеров (UltraVision Quanto Detection System HRP, N-Histofine Simple Stain MAX PO и UnoVue Rabbit HRP).

Результаты. Все три исследуемых набора продемонстрировали выявление белков-мишеней в тканях и клетках головного мозга, соответствующих общим представлениям о структурах, которые должны содержать Iba-1, GFAP и виментин. Наборы вторичных реагентов UnoVue Rabbit HRP и UltraVision Quanto Detection System HRP показали удовлетворительные результаты при иммуногистохимической реакции и оказались сходными по степени специфичности. При этом набор UnoVue Rabbit HRP отличался меньшей чувствительностью по сравнению с UltraVision Quanto Detection System HRP. Специфичность реакции с применением N-Histofine Simple Stain MAX PO не является оптимальной в связи с наличием фона, отсутствующего при использовании других реагентов. По-видимому, это связано с направленностью набора на иммуногистохимическое окрашивание срезов тканей человека и вероятным отсутствием этапа очистки антител с применением крысиной сыворотки.

Заключение. Два набора вторичных реагентов из трёх исследуемых отличаются оптимальной эффективностью при минимальном уровне фона. Реагент N-Histofine Simple Stain MAX PO для иммуногистохимического исследования срезов мозга крысы непригоден.

Опухоль-инфильтрирующие лимфоциты в настоящее время рассматривают как прогностический биомаркёр выживаемости онкологических больных и эффективности ответа на проводимую терапию, а также как мишень для иммунотерапии. Однако такие лимфоциты являются только частью опухолевого микроокружения, состоящего из клеточного и цитокинового компонентов. К клеточному компоненту относят также ассоциированные с опухолью макрофаги, нейтрофилы, фибробласты и другие клетки. Цитокиновое составляющее представлено продуктами деятельности всех клеток микроокружения, а также опухолевыx клеток.

В настоящем обзоре рассмотрены различные субпопуляции опухоль-инфильтрирующих лимфоцитов, показано их взаимодействие с опухолевыми клетками и другими клеточными популяциями опухолевого микроокружения, а также описаны возможности клинического применения этой клеточной популяции как биомаркёра прогноза клинических исходов и для определения наиболее эффективного метода лечения при раке молочной железы.

Получение новых данных о ранее мало исследованных составляющих опухолевого микроокружения и опухоль-инфильтрирующих лимфоцитах, а также формирование представлений о взаимном влиянии клеток опухолевого микроокружения и опухолевых клеток открывает перспективу разработки инновационных моделей терапии. Одним из современных направлений является поиск молекулярных механизмов поддержания противоопухолевой активности опухоль-инфильтрирующих лимфоцитов, а также поляризации клеток опухолевого микроокружения. Успехи в области молекулярной онкологии позволят снизить смертность онкобольных до минимальных значений с сохранением или даже улучшением их уровня жизни.

Проанализировано участие отечественных и иностранных учёных-морфологов в деятельности Императорской Санкт-Петербургской академии наук. Со дня основания Академии (1724) и до 1917 года в состав её действительных членов были избраны ряд выдающихся морфологов, в том числе К.Ф. Вольф, А.Е. Протасов, Х.Г. Пандер, К.Э. фон Бэр, А.О. Ковалевский, Ф.В. Овсянников, А.С. Догель, Д.Н. Анучин. Научные труды этих учёных составили славу отечественной науки. Развивались и связи академии с иностранными учёными, многие из которых были избраны в члены-корреспонденты и иностранные почётные члены академии, среди них ряд морфологов, сравнительных анатомов и гистологов. Так, в иностранные почётные члены были избраны: Р.А. Реомюр — в 1737 году, А. фон Галлер — в 1776 году, Ж.Л. Кювье — в 1802 году, И.В. фон Гёте — в 1826 году, К. Гольджи — в 1905 году. В иностранные члены-корреспонденты были избраны: в 1826 году — Р. Броун, в 1827 году ставший действительным членом академии; в 1826 году — К.Э. фон Бэр, ставший после переезда в Россию её ординарным академиком (1827), а затем, после отставки, — почётным членом (1862); в 1832 году — И.П. Мюллер; в 1836 году — Я.Э. Пуркинье; в 1850 году — М.Я. Шлейден; в 1857 году — Р.А. Кёлликер; в 1881 году — Р. Вирхов; в 1897 году — Ф. фон Лейдиг.

Связь иностранных учёных с академией осуществлялась в нескольких направлениях, из которых основным была публикация их трудов в изданиях академии. Другим направлением явилось обучение российских студентов, а также стажировка российских исследователей, которые готовились к профессорскому званию.