CC BY
16
HayKOBMM BiCHMK ^tBiBCtKoro Ha^OHa^tHoro yHiBepcMTeTy
BeTepMHapHoi Megw^HM Ta öioTexHO^oriw iMem C.3. I^M^Koro
Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies
ISSN 2518-7554 print ISSN 2518-1327 online
doi: 10.15421/nvlvet8346 http://nvlvet.com.ua/
UDC 619:615:619:612:636.8
Immunomorphologic transformation of the appendix of rabbits after antigenic loading using anti-pneumococcal prophylactic preparation «Pneumo-Pro»
Ya.V. Kisera, D.M. Levkivsky, Yu.G. Storchak
Stepan Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies Lviv, Ukraine
Article info
Received 23.01.2018 Received in revised form 28.02.2018 Accepted 09.03.2018
Stepan Gzhytskyi National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies Lviv, Pekarska str., 50, Lviv, 79010, Ukraine. Tel.: +38-097-722-65-56 E-mail: juliettus1@gmail. com
Kisera, Ya.V., Levkivsky, D.M., & Storchak, Yu.G. (2018). Immunomorphologic transformation of the appendix of rabbits after antigenic loading using anti-pneumococcal prophylactic preparation «Pneumo-Pro». Scientific Messenger of Lviv National University of Veterinary Medicine and Biotechnologies. 20(83), 235-239. doi: 10.15421/nvlvet8346
Despite a widespread introduction of immunoprophylaxis, the national scientific literature doesn't frequently deal with the data containing a detailed description of the morphological state of the immune system's central and peripheral organs, as well as their immunomorphological rearrangement after the use of vaccines and the effects of immunostimulants. It is also worth noting that such organ of the peripheral immune system as a vermiform appendix was mainly ignored by the domestic scientists. The vermiform appendix is a lymphoepithelial organ that performs a protective function and relates to the peripheral part of the immune system. The development, proliferation and differentiation of immunocompetent cells occurs inside this important formation, first and foremost, of B-cell subpopulations. Vermiform appendix is sometimes called the tonsils of the abdominal cavity due to the high concentration of lymphoid cells in it. We did not find a detailed description of the morphological changes of the rabbits' vermiform appendix that occur after the introduction of immunobiological drugs. We conducted the histological studies of the vermiform appendix of rabbits after performing an antigenic stress using the vaccine against streptococcal and staphylococcal infections of animals along with the preventive agent «Pneumo-Pro» separately and combined with Selefer, a selenium-containing immunostimulant. Histological studies of the rabbits' vermiform appendix performed after the parenteral introduction of immunoprophylactic drugs revealed significant structural changes in the lymphoid apparatus: there is a significant amount of lymphoblasts in the center of submucosal lymphoid nodes; mitosis of lymphocytes is often visualized; large, medium and small lymphocytes as well as macrophages locate in the dome of submucosal lymphoid nodes; there are numerous volumetric clusters of lymphoid tissue that form submucosal clusters of lymphoid nodes in the plate and submucosal basis of the appendix; the peripheral part of the lymphoid nodes and the interfollicular area contain a significant number of T-lymphocytes; the vast majority of secondary lymphoid follicles are cone-shaped; appendix crypts contain a large number of exocrinocysts.
Key words: rabbits, aphid, prophylactic preparation «Pneumo-Pro», lymphoid nodes, crypts, lymphocytes, B-lymphoblasts, macrophages, epithelial cells, plasmo- and exocrinocytes.
1муноморфолоНчна перебудова червоподiбного вщростка кролiв шсля антигенного навантаження з використанням протипневмококового профшактичного препарату «Пневмо-Про»
Я.В. Kicepa, Д.М. Левювський, Ю.Г. Сторчак
Львiвський нацюнальний утверситет ветеринарноХ медицини та бютехнологт шет С.З. Гжицького, м. Львiв, Укра'та
Iмуноморфологiчна перебудова центральних i периферичних оргатв гмунног системи тсля застосування 3aco6ie cпецифiчнoï профилактики потребуе детального опису змт, як проходять в них. Варто вказати i на те, що такий орган периферичноХ iмуннoï системи, як червoпoдiбний вiдрocтoк в основному залишався без уваги втчизняних вчених. В доступнш лiтерaтурi не знайдено детального опису мoрфoлoгiчних змт червoпoдiбнoгo вiдрocткa у крoлiв, як виникають тсля введення iмунoбioлoгiчних препара-
mie. Проведет гiстологiчнi до^дження червоподiбного eidpocmKa кролiв тсля антигенного навантаження тварин, з використан-ням профтактичного препарату «Пневмо-Про». Встановлеж структуры змти у лтфогдному аnараmi, а також у структурних елементах слизовоЧ оболонки, тдслизовог основи. Зокрема, розвиваеться виражена гiперплазiя лтфодних елеменmiв. Вiдзначена тфтьтращя тдслизовог основи органа плазматичними клШинами. Спостер^аеться збтьшення кiлькосmi екзокриноциmiв.
Ключовi слова: кролi, червоподiбний вiдросmок, профтактичний препарат «Пневмо-Про»», лiмфоiднi вузлики, крипти, лмфо-цити, В-лiмфобласmи, макрофаги, еттелюцити, плазмо- та екзокриноцити.
Вступ
Червопод1бний вщросток (апендикс) - л1мфоеште-л1альний орган, який виконуе захисну функцш i взноситься до перифершно! ланки iмунно! системи. Це важливе утворення, в якому вiдбуваеться розвиток, пролiферацiя та диференцiацiя iмунокомпетентних клiтин, насамперед - В-клггинних субпопуляцiй. (Dasso et al., 2000). У зв'язку з високою насичешстю лiмфо!дними елементами його iнодi називають миг-далинами черевно! порожнини.
Червоподiбний вiдросток входить до складу лiм-фо!дних утворень та вважаеться серед ссавщв най-бiльш вiрогiдним аналогом фабрищево! сумки у пта-хiв (Bahmet, 2008; Bibik and Berest, 2011; Vorob'eva, 2017).
Якщо вважати апендикс аналогом первинного ль мфо!дного органу для В-лiмфоцитiв, то в ньому е особливiсть, яка вiдрiзняе його ввд первинного Т-органа, тимуса. У тимус не проникають антигени, а в апендиксi е масивна портя мiкробного антигену, який поглинають макрофаги лiмфоlдноl тканини, спочатку мiжфолiкулярнi, а потiм внутрiфолiкулярнi. Схожесть iз тимусом полягае або у повнш вiдсутностi, або в дуже малш кiлькостi плазматичних клiтин, роз-ташованих у лiмфоlднiй тканинi апендикса (Kooij et al., 2016). Особливо велика шльшсть внутрiфолiкуля-рних клiтин мютиться в лiмфо!дних фолiкулах апендикса кроля (Ljubovceva et al., 2009).
У слизовому шарi апендикса зосереджено прибли-зно 30% усiх iмунокомпетентних клiтин кишечника; близько 25% слизового шару складаеться з iмунологi-чно активно! тканини (Galeeva, 2012; Kostilenko and Grin', 2012).
Лiмфоlдна тканина червоподiбного вiдростка - це свого роду бар'ерна зона тд час проникнення чужо-рiдних агентiв через слизову оболонку. Для лiмфо!д-них скупчень апендикса характерна розпiзнавальна функщя, яка полягае в тому, що антигени взаемодшть з клiтинами iмунно! системи, в подальшому шформа-цiя надходить в тимус та шстковий мозок (Murphy et al., 2011; Kuz'mina et al., 2014).
Особливосл функцiонування лiмфо!дно! тканини, асоцiйовано! з кишечником, полягають у тому, що штактш лiмфоцити проникають у кровоносну систему, далi проходять у червоподiбний вiдросток, де розвиваеться процес праймшгу: пiд впливом особливого цитошнового оточення В-лiмфоцити диференць юються в клггани, детермiнованi до синтезу sIg A. Так1 лiмфоцити аферентними лiмфатичними протоками проникають до мезентерiальних лiмфатичних вуз-лiв, током кровi у селезiнку, де здшснюеться дифере-нцiацiя В-лiмфоцитiв. Потiм вони проникають до оргашв, як1 мютять слизову оболонку, наприклад у слизову оболонку тонкого i товстого вщдшу кишеч-
ника, де iнтенсивно розмножуються (Gorfu et al., 2009; Kooij et al., 2016).
Як доказ юнування iMyHHoi' активностi лiмфоfдно! тканини апендикса у вщповщь на введення кролям антигенiв у просвiт органа або його стшку спостерта-еться пвдвищення розеткоутворюючих властивостей лiмфоцитiв органа. 1мутзащя кролiв веде до збшь-шення в лiмфоlднiй тканинi апендикса числа молодих i диференцiйованих В-лшфоципв. В умовах антиген-но! стимуляцп лiмфоlднi вузлики червоподiбного вiдростка виконують роль периферичних органiв iмунно! системи (Dasso et al., 2000; Junqueira and Car-neiro, 2005; Velazquez et al., 2005; Hanson and Lanning, 2008).
Участь апендикса в iмуннiй системi доводиться ще й тим аспектом, що наявшсть в лiмфоцитах апендикса реакцп на лужну фосфатазу та вiдсутнiсть реакцп на кислу фосфатазу дозволило зробити висновок про його переважну приналежнiсть до В-залежно! частини iмунно! системи. (Smirnova et al., 2009; Gusejnov and Gusejnova, 2012; Petrenko, 2013).
Зважаючи на те, що упродовж багатьох рошв апендикс залишався поза увагою, перед нами було поставлено мету вивчити iмуноморфологiчнi перебудови у червоподiбному ввдростку крол1в тсля антигенного навантаження з використанням протипневмококового профшактичного препарату «Пневмо-Про».
MaTepia™ i методи дослiджень
Дослвдження проводились на кафедрах етзоото-логи, нормально! та патолопчно! морфологi! i судовое' ветеринарi! Львiвського нацiонального унiверситету ветеринарно! медицини та бiотехнологiй iменi С.З. Гжицького. Для дослвду за принципом аналопв було пiдiбрано 8 кролiв двомiсячного вiку, з яких було сформовано 2 групи (1 контрольна i 1 досл1дна). Тваринам дослвдно! групи вводили профiлактичний препарат «Пневмо-Про» внутршньом'язово двiчi з iнтервалом 14 дшв у дозi 0,5 см3 при першому та 1 см3 при другому введенш (Storchak and Kisera, 2015). Контрольнш групi тварин вводили фiзiологiчний роз-чин. Тварин забивали на 45-й день.
Розтин тварин проводили за методом Шора (Goral's'kij, 2005). Для пстолопчних дослщжень ввд-бирали шматочки червоподiбного ввдростку ввдразу пiсля забою тварин та фжсували в 10-12% охолодже-ному розчинi нейтрального формалiну з подальшим заливанням у парафiн за схемою, запропонованою Дж. Кумаром та Л. Рудбеком (Kumar and Rudbeck, 2011). Для виявлення морфологi! кл1тин i тканин за-стосовували фарбування гематоксилшом Карацi та еозином, а також метиленовим-зеленим та шрошном G за Браше (Merkulov, 1996; Kjunel', 2007).
Результати та Ух обговорення
За результатами проведених пстолопчних досль джень встановлено, що слизова оболонка червопод1б-ного вщростка контрольно! групи тварин вкрита добре помггними неглибокими криптами, як1 простяга-ються у напрямку пщслизово! основи. Просвгт одних крипт пом1рно широкий, шших - звужений. Крипти не м1стять стороннього вм1сту, вистелеш одношаро-вим призматичним ештел1ем, у склад1 якого перева-жають стовпчасп ештелюцити, також наявш келихо-под1бш клгтини, М-клггани та ентероендокриноцити. На дш кишкових крипт досить часто зустр1чаються клггани Панета, яш у цитоплазм! м1стять ацидофшьш гранули. У зазначенш зош також розташовуються недиференцшоваш (камб1альш) епггелюцити та ендо-кринш клтшни.
Власна пластинка слизово! оболонки без р1зко! меж! переходить в тдслизову основу. Л1мфо!'дш фол1кули майже повшстю заповнюють пром1жки м1ж криптами та займають значний об'ем тдслизово! основи (рис. 1).
Рис. 1. Слизова оболонка (1) та тдслизова основа (2) червопод1бного вщростка контрольно! групи крол1в. Л1мфо!дш вузлики (3) щ1льно заповнеш клгганними елементами. Гематоксилш-еозин х100
Переважна бшьшють л1мфо!дних фолшул1в конусовидно! форми. Деяш л1мфо!дш вузлики 1з куполо-под1бною верх1вкою контактують з просвгтом кишки (рис. 2).
Кттинний склад шдслизових скупчених л1мфо!д-них вузлишв гетерогенний. Дещо по перифери наявна пом1рна к1льк1сть В-л1мфоципв. М1жфолшулярш зони переважно заповнеш Т-л1мфоцитами. Судини слизово! оболонки та пщслизово! основи пом1рно розширет.
За пстолопчного дослщженпя червопод1бного вь дростка крол1в дослщно! групи на 45 добу тсля введения профшактичного засобу «Пневмо-Про» виявле-но, що слизова оболонка вкрита добре помгтними неглибокими криптами, яш простягаються у напрямку пщслизово! основи (рис. 3).
У власнш пластинщ та в пщслизовш основ1 розташовуються об'емш скупчення л1мфо!дно! тканини, яш формують пщслизов1 скупчеш л1мфо!дш вузлики, центр яких утворений прол1феруючими л1мфобласта-ми.
- V
1«
ШЩ1
V
с; ,1'•Жг^З&ЙРЧ.^?
.-У
/ , , |
Рис. 2. Л1мфо!дний вузлик (1) червопод1бного вщростка контрольно! групи крол1в, що контактуе 1з просвггом кишки (2). Значна кшьшсть клгганних елеменпв у л1мфо!дному вузлику Метиленовий-зелений та шронш G за Браше х 200
Рис. 3. 1нфшьтращя пухко! сполучно! тканини слизово! оболонки (1) та пщслизово! основи (2) червопод1бного вщростка дослщно!' групи крол1в плазматичними клгганами (3). Збшьшення кшъкосп
слизу (4) на поверхш слизово! оболонки. Метиленовий-зелений та шронш G за Браше х 400
Рис. 4. Збшьшення юлькосп екзокриноцилв у криптах (1) червопод1бного вщростка дослщно! групи крол1в. Десквамац1я епггелюципв (2) у просвгт крипт (3). 1нфшьтрац1я власно! пластинки слизово! оболонки л1мфоцитами (4). Гематоксилш-еозин х 200
По перифери ввд л1мфобласт1в розташовуються В-л1мфоцити, макрофаги та штердиптуюч1 клггани. Подекуди л1мфоцити зазнають некротичних змш, унаслщок чого м1ж л1мфо1дними елементами наявш невелик! пром1жки (рис. 4).
Рис. 5. Розширення судин (1) слизово! оболонки червопод1бного ввдростка досладно! групи крол1в.
Л1мфоцити (2) та гемол1зоваш еритроцити у просвт судин. Гематоксилш-еозин х 400
Судини слизово! оболонки та тдслизово! основи розширеш, переповнеш еритроцитами, подекуди мю-тять л1мфоцити. Подекуди рееструються склеювання та гемол1з еритроципв (рис. 5). Також спостертають-ся пом1рно виражеш периваскулярш набряки.
Висновки
Шсля введення профшактичного препарату «Пне-вмо-Про» у тварин дослщно! групи ввдшчеш структу-рш змши у л1мфо!дному апарал, а також у структур-них елементах слизово! оболонки, тдслизово! основи:
1) у центр1 тдслизових л1мфовдних вузлик1в мю-титься значна кшьшсть л1мфобласт1в, досить часто в1зуал1зуються мггози л1мфоцит1в;
2) у купол1 пвдслизових л1мфо1дних вузлик1в розташовуються л1мфоцити р1зних ступешв зршосп, макрофаги;
3) у власнш пластинц та в шдслизовш основ1 апе-ндикса мютяться численш, об'емш скупчення л1мфо1-дно! тканини, яш формують скупчення вторинних л1мфовдних вузлишв;
4) у склад1 крипт апендиксу е значна к1льк1сть ек-зокриноципв.
References
Bahmet, A.A. (2008). Vlijanie nekotoryh immunopepti-dov na immunnye struktury limfoidnyh bljashek tonkoj kishki (jeksperimental'noe issledovanie) [The effect of some immunopeptides on the immune structures of small intestinal lymphoid plaques]. Rossijskij zhurnal Gastrojenterologii, gepatologii,
koloproktologii. 18(5), 38-44 (in Russian). Bibik, E.Ju., & Berest, A.Ju. (2011). Sovremennye pred-stavlenija o morfogeneze pervichnogo limfoidnogo
organa [Modern ideas about the morphogenesis of the primary lymphoid organ]. Ukrainskij morfologicheskij al'manah. 9(3), 43-46 (in Russian).
Dasso, J.F., Obiakor, H., Bach, H., Anderson, A.O., & Mage, R.G. (2000). A morphological and immuno-histological study of the human and rabbit appendix for comparison with the avian bursa. Developmental and Comparative Immunology 24(8), 797-814. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/10906392.
Galeeva, Je.N. (2012). Sovremennye predstavlenija o plodnoj anatomii organov limfoidnoj sistemy che-loveka (obzor literatury) [Modern ideas about the fetal anatomy of the organs of the human lymphoid system (review)]. Vestnik novyh medicinskih tehnologij. 19(2), 384-400 (in Russian).
Goral's'kij, L.P. (2005). Osnovi gistologichnoi' tehniki i morfofunkcional'ni metodi doslidzhennja u normi ta pri patologii': navch. Posibnik [Fundamentals of histo-logical technology and morphofunctional methods of research in normal and in pathology: teaching. Manual]; Derzhavnij agroekologichnij un-t. Zhitomir: Polissja (in Ukrainian).
Gorfu, G., Rivera-Nieves, J., & Ley, K. (2009). Role of beta7 integrins in intestinal lymphocyte homing and retention. Curr Mol Med. 9(7), 836-50. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19860663.
Gusejnov, T.S., & Gusejnova, S.T. (2012). Diskussionnyj vopros anatomii pejerovyh bljashek tonkoj kishki [Discussion of the anatomy of Peyer's small intestine plaques]. Saratovskij nauchno-medicinskij zhurnal. 8(3), 687-691 (in Russian).
Hanson, N.B., & Lanning, D.K. (2008). Microbial induction of B and T cell areas in rabbit appendix. Developmental and Comparative Immunology. 32(8), 980-991. doi: 10.1016/j.dci.2008.01.013.
Junqueira, L., & Carneiro, J. (2005). Basic histology: text and atlas, 11th edn. New York: McGraw-Hill Medical.
Kjunel', V. (2007). Cvetnoj atlas po citologii, gistologii i mikroskopicheskoj anatomii [Color atlas on cytology, histology and microscopic anatomy]. Per. s angl. E Pogosjan. M.: AST: Astrel' (in Russian).
Kooij, A., Sahami, S., Meijer, S.L., Buskens, C.J., & te Velde, A.A.. 2016. The immunology of the vermiform appendix: a review of the literature. Clin Exp Immunol. 186(1), 1-9. doi: 10.1111/cei.12821.
Kostilenko, Ju.P., & Grin', V.G. (2012). Strukturno-funkcional'naja harakteristika cherveobraznogo ot-rostka ljudej v vozrastnom aspekte [Structural and functional characteristics of the appendix in the age aspect]. Mir mediciny i biologii. 8(2), 103-106 (in Russian).
Kumar, G.L., & Rudbeck, L. (2011). Immunogisto-himicheskie metody: Rukovodstvo [Immunohisto-chemical methods: Manual]: Per. s angl. pod red. G.A. Franka i P.G. Mal'kova. M. http://www.forens-med.ru/book.php?id=1705 (in Russian).
Kuz'mina, L.A., Parovichnikova, E.N., Mendeleeva, L.P., & Pokrovskaja, O.S. (2014). Transplantacija allogennogo kostnogo mozga pri hronicheskom mielolejkoze [Allogeneic bone marrow transplantation in chronic myelogenous leukemia]. Gematologija i transfuziologija. 59, 49 (in Russian).
Ljubovceva, L.A., Efremova, O.A., Golubcova, N.N., & Russov, A.V. (2009). Svojstva granuljarnyh ljumi-nescirujushhih kletok [Properties of granular luminescent cells]. International Journal on Immunorehabilitation. 11(1), 25a-26 (in Russian).
Merkulov, G.A. (1996). Kurs patologoanatomicheskoj tehniki [Course of pathoanatomical techniques]. Izd-vo «Medicinal», Leningradskoe otdelenie. (in Russian).
Murphy, K,, Travers, P., Janeway, C., & Walport, M. (2011). Janeway's immunobiology, 7th edn. New York: Garland Science.
Petrenko, V.M. (2013). Funkcional'naja anatomija limfa-ticheskoj sistemy: sovremennye predstavlenija i napravlenija issledovanij [Functional anatomy of the lymphatic system: modern views and directions of research]. Mezhdunarodnyj zhurnal prikladnyh i fundamental'nyh issledovanij. 12, 94-97 (in Russian).
Smirnova, T.L., Sapozhnikov, S.P., Sergeeva, V.E., & D'jachkova, I.M. (2009). Nejromediatornoe obespech-enie limfoidnyh i nelimfoidnyh organov v uslovijah jeksperimental'noj nejromoduljacii [Neurotransmitter
supply of lymphoid and non-lymphoid organs under experimental neuromodulation]. Allergologija i im-munologija. 10(1), 32-33 (in Russian).
Storchak, Ju.G., & Kisera, Ja.V. (2015). Patent Ukrayini na korisnu model' № 99019. Profilaktichnij zasib dlja borotbi iz pnevmokokovoju infekcieju teljat [Prophylactic agent for fighting pneumococcal infection of calves]. № u201413768; Bjul. № 9. http://uapatents.com/7-99019-profilaktichnijj-zasib-dlya-borotbi-iz-pnevmokokovoyu-infekciehyu-telyat.html (in Ukrainian).
Velazquez, P. Wei, B., & Braun, J. (2005). Surveillance V lymphocytes and mucosal immunoregulation. Springer Seminars in Immunopathology. 26(4), 453462. https://escholarship.org/uc/item/98r69907.
Vorob'eva, N.F. (2017). Patomorfologicheskoe i immu-nogistohimicheskoe issledovanie struktur appendiksa posle allogennoj peresadki kostnogo mozga [Patho-morphological and immunohistochemical examination of appendix structures after bone marrow transplantation]. Izdatel'sko-poligraficheskij centr «Nauchnaja kniga», Voronezh (in Russian).
