MORPHO-FUNCTIONAL CHARACTERISTIC OF THE DUODENAL CRYPT EPITHELIUM IN THE OFFSPRING OF FEMALE RATS WITH EXPERIMENTAL LIVER INJURY

全文:

Одним из факторов, определяющих реактивность и резистентность организма, является морфофункциональное состояние пищеварительной системы [11, 12]. В ходе экспериментальных исследований было выявлено влияние поражения печени матери на морфофункциональные характеристики пищеварительного тракта потомства. В частности, было показано нарушение функционального становления экзокринного и эндокринного аппаратов поджелудочной железы [3], лимфоидной ткани, ассоциированной со слизистой оболочкой кишечника их потомства [2], а также на морфофункциональные характеристики тучных и эндокринных клеток слизистой оболочки тонкой кишки [6]. Слизистая оболочка кишечника — уникальный барьер, который, с одной стороны, обеспечивает защиту от нежелательного вторжения микроорганизмов, а с другой — обладает высокой проницаемостью для нутриентов, микроэлементов, витаминов [10–12, 16]. Во многом данная функция зависит от состояния эпителия, выстилающего слизистую оболочку [10, 14]. Эпителий крипт, кроме того, является источником регенерации эпителиоцитов кишечника [8, 15]. Исходя из этого, цель настоящего исследования — анализ особенностей морфофункциональных характеристик эпителия крипт двенадцатиперстной кишки потомства самок-крыс с экспериментальным поражением печени. Материал и методы. В эксперименте были использованы белые лабораторные крысы-самки линии Вистар и их потомство (76 животных из 30 пометов) на 1-, 15-, 30-, 45-еи 60-е сутки. Данные сроки исследования согласуются с общепризнанным подразделением возрастных периодов у крыс: период новорожденности (1–5-е сутки), подсосный период (6–21-е сутки), период полового созревания (22–50-е сутки) и период половой зрелости (с 51-х суток). Крысам-самкам моделировали острое поражение печени, для чего им под эфирным наркозом однократно внутрибрюшинно вводили D-галактозамин гидрохлорид (Sigma, США) в 0,9% растворе натрия хлорида в дозе 250 мг/кг массы тела. Экспериментальный гепатит, вызываемый введением животным D-галактозамина, по своим морфологическим, гистологическим и биохимическим характеристикам рассматривается как адекватная модель вирусного гепатита В у человека [7]. Через 10 сут после введения препарата к самкам подсаживали здоровых самцов. В качестве контрольной группы было взято потомство от интактных самок (90 крысят из 24 пометов). Распределение экспериментальных животных по группам представлено в табл. 1. Работа была проведена в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием лабораторных животных». Декапитацию животных проводили под эфирным наркозом. Исследовали начальный отдел двенадцатиперстной кишки. Выделенный материал фиксировали в жидкости Буэна. Серийные поперечные гистологические срезы толщиной 5–6 мкм окрашивали гематоксилином — эозином, импрегнировали нитратом серебра по Гримелиусу в модификации А. П. Никонова [4] для выявления эндокринных клеток дисперсной эндокринной системы, окрашивали 0,1% раствором толуидинового синего для выявления бокаловидных клеток. Для морфометрического исследования был использован программно-аппаратный комплекс для анализа обработки изображений в микроскопии (Jenoptik, Германия), состоящий из тринокулярного микроскопа Motic BA-400 Т, цифровая цветная система ввода изображений на базе цифровой камеры ProgRes C3, 1/1.8” высокого разрешения не менее 2080×1542 и лицензионного программного обеспечения «Видео Тест — Морфология 5.0». Морфометрическое исследование осуществляли на всем поперечном срезе органа при об. 40, ок. 10. Исследовали линейные размеры кишечных крипт (длину и ширину крипт на их продольных срезах). Подсчитывали общее количество эпителиоцитов, количество одиночных эндокринных клеток, бокаловидных клеток, внутриэпителиальных лимфоцитов из расчета на продольный срез крипты, изучали линейные размеры (высоту, ширину) микроворсинчатых энтероцитов, вычисляли объем их ядер по формуле эллипсоида: V=πLB2/6, где L и B — больший и меньший диаметры ядра (в мкм3). Статистическую обработку проводили на персональном компьютере с помощью пакета прикладных программ «Statistica 6.0» («StatSoft, Inc.»). При обработке полученных результатов использовали методы вариационной статистики (определение среднего арифметического и его стандартной ошибки). Значимость различий оценивали с помощью непараметрического критерия Манна—Уитни. При этом значимыми считали различия при P<0,05. Результаты исследования. В ходе проведения эксперимента были выявлены следующие закономерности. У крысят в криптах слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки количество различных разновидностей эпителиоцитов после рождения с возрастом постепенно увеличивается и достигает максимального значения к периоду половой зрелости (табл. 2). При этом в криптах у крыс подопытной группы количество микроворсинчатых и бокаловидных (рисунок, а, б) клеток значимо превышает таковое в контроле на 30–45-е сутки, а эндокринных клеток — на 30–60-е сутки (см. рисунок, в, г; табл. 2). Проведенный анализ длины и ширины кишечных крипт значимых различий в опыте и контроле не выявил. При исследовании размеров микроворсинчатых эпителиоцитов крипт было обнаружено, что у всех животных после рождения отмечается постепенное увеличение высоты и ширины эпителиоцитов, достигающей максимального значения к периоду половой зрелости (табл. 3). При этом в некоторые сроки исследования данные показатели у потомства самок крыс с D-галактозаминовым поражением печени оказались ниже, чем в контрольных образцах (см. табл. 3). У интактных крысят после рождения объем ядер микроворсинчатых клеток крипт постепенно увеличивается и достигает максимального значения к периоду половой зрелости (см. табл. 3). У подопытных крысят после рождения объем ядер микроворсинчатых энтероцитов крипт снижается с периода новорожденности до конца периода полового созревания, а затем увеличивается и достигает максимального значения в период полового созревания. Обращает на себя внимание то, что в большинстве сроков исследования объем ядер микроворсинчатых эпителиоцитов крипт снижен по сравнению с таковым в контроле. Кроме того, выявлена гиперхромность ядер эпителиальных клеток крипт по сравнению с контролем. Обсуждение полученных данных. Слизистая оболочка тонкой кишки образует ворсинки и крипты, на поверхности которых находится слой поляризованного эпителия, составляющий раздел между просветом кишечника (внешней средой) и соединительной тканью (внутренней средой) [10]. В пласте этого эпителия между энтероцитами распределены другие клетки, в том числе эндокринные, бокаловидные клетки, а также лимфоциты [11]. Клетки эпителия ворсинок кишки обеспечивают функцию пристеночного терминального пищеварения, абсорбцию воды, электролитов [16], обладают хорошо развитой секреторной способностью [14]. Впроведенномисследованииупотомствасамок крыс с экспериментальным D-галактозаминовым поражением печени, в первую очередь было обнаружено повышение количества эпителиоцитов в криптах слизистой оболочки. Поскольку абсолютные размеры элементов рельефа у подопытных животных не изменялись, мы провели измерение линейных размеров эпителиоцитов, которое выявило снижение высоты и ширины микроворсинчатых эпителиоцитов. Параллельно с уменьшением размеров клеток эпителия обнаружено уменьшение объема ядер микроворсинчатых эпителиоцитов и выявлена их гиперхромность по сравнению с таковыми в контроле. Последняя, возможно, свидетельствует о преобладании функционально неактивного гетерохроматина по сравнению с деспирализованным и потому светлым эухроматином. Эти данные могут свидетельствовать о сниженной функциональной активности эпителиоцитов [9]. Снижение размеров клеток, наряду с уменьшением объема ядер и их гиперхромностью, встречается также при дисрегенераторных процессах, при активации пролиферации клеток [1, 8, 15]. На усиление пролиферации также косвенно указывает повышение количества внутриэпителиальных лимфоцитов в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки в те же сроки. По мнению некоторых авторов, лимфоцитарная инфильтрация эпителия слизистой оболочки может отражать участие лимфоцитов в регуляции клеточного обновления [1, 13]. В эпителии с признаками активной пролиферации наблюдается наиболее выраженная инфильтрация, что расценивается как способность лимфоцитов к передаче так называемой регенераторной информации [15]. В основании крипт находятся стволовые клетки, которые способны к самообновлению и, в то же время, из них дифференцируются четыре линии эпителиальных клеток кишечника: микроворсинчатые, бокаловидные, энтероэндокринные клетки и клетки Панета [8]. В нашем исследовании, параллельно с увеличением количества микроворсинчатых эпителиоцитов, было обнаружено также увеличение числа эндокринных и бокаловидных клеток, что косвенно подтверждает предположение об усилении пролиферативных процессов эпителия кишечной крипты и может указывать на их дисбаланс с процессами апоптоза [5, 11, 15]. Однако изучение процессов пролиферации и апоптоза требует проведения самостоятельных исследований. Учитывая, что подсадка самцов осуществлялась на 10-е сутки после введения препарата самкам (в этот период в крови самок D-галактозамин отсутствует), мы склонны полагать, что наблюдаемые нами изменения являются следствием поражения печени самки крысы, а не прямого воздействия гепатотропного яда на плод. Таким образом, можно сделать выводы, что у потомства матерей с экспериментальным D-галактозаминовым поражением печени нарушается качественный и количественный состав эпителия крипт слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки.

作者简介

O. Serysheva

Chelyabinsk State Medical Academy

Email: 22kiti22@mail.ru

G. Briukhin

Chelyabinsk State Medical Academy

Email: kanc@chelsma.ru

参考

补充文件