Морфологическое подтверждение акцидентальной инволюции тимуса после удаления селезенки Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

МОРФОЛОГИЧЕСКОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ АКЦИДЕНТАЛЬНОЙ ИНВОЛЮЦИИ ТИМУСА ПОСЛЕ УДАЛЕНИЯ СЕЛЕЗЕНКИ Москвичев Е.В., Стручко Г.Ю., Меркулова Л.М., Кострова О.Ю.,

Михайлова М.Н., Драндрова Е.Г., Бессонова К.В.

Чувашский государственный университет им. И.Н. Ульянова, кафедра нормальной и топографической анатомии, г. Чебоксары

Аннотация. Исследована морфология и иммуногистохимический фенотип тимуса крысы с акцидентальной инволюцией после спленэктомии. Установлено, что удаление селезенки сопровождается достоверными изменениями в морфологии тимуса и его иммуногистохимическом фенотипе по сравнению с животными из групп контроля уже через месяц после операции. Через пять месяцев после спленэктомии в тимусе на фоне морфологических признаков атрофии паренхимы достоверно изменяется соотношение тимоцитов к компонентам тимопоэтического микроокружения, увеличивается число дендритных клеток и клеток ЛРиБ серии в мозговом веществе железы, а так же возрастает экспрессия белков апоптоза в структурах коркового вещества.

Тимус - центральный орган иммунной защиты, который подвержен возрастным изменения, кроме того, он является исключительно чувствительным к стрессорному воздействию. Известно, что хронический стресс вызывает инволюцию тимопоэтического компонента железы с последующей структурной перестройкой органа и его атрофией, при этом изменения в железе схожи с возрастной инволюцией, но протекают значительно быстрее [4]. Хирургический стресс так же оказывает кратковременное, но обратимое негативное влияние на тимус [ 1].

Целью исследования явилось установление морфологических характеристик вилочковой железы после спленэктомии.

Работа выполнена на 42 белых нелинейных крысах-самцах в возрасте 5 месяцев. Крысы были разделены на три группы: интактные (п=10), ложнооперированные (п=10) и спленэктомированные (п=22). Выведение животных из эксперимента проводилось через 60 и 150 суток после операции путем декапитации. Объектом исследования служил тимус. В работе использовались иммуногистохимические, общегистологические и статистические методы исследования.

Иммуногистохимическое окрашивание препаратов тимуса интактных крыс антителами к цитокератинам выявляет развитую сеть эпителиальных клеток коркового и мозгового вещества. Эпителиальные клетки занимают 8,3% площади коркового и 21,9% мозгового вещества дольки. Окраска антителами к белкам Б-100 и синаптофизину выявляет многочисленные клетки нейроэктодермального и нейроэндокринного происхождения, которые локализуются в мозговом веществе и на границе коркового и мозгового вещества. Количество клеток, дающих положительную реакцию с белком Б-100, достигает 18,4 в поле зрения, с синаптофизином - 12,8. При обработке срезов тимуса антителами к белкам регуляторам апоптоза р-53 и Ьс1-2 выявляются немногочисленные клетки, дающие

положительную реакцию, которые локализуются в корковом и мозговом веществе. Их количество составляет 6,54 и 2,5 клетки в поле зрения соответственно.

Уже через месяц после удаления селезенки отмечается уменьшение средней массы тимуса, а так же площади мозгового и толщины коркового вещества по сравнению с интактными крысами. Окраска препаратов тимуса спленэктомированных крыс антителами к цитокератинам выявляет достоверное уменьшение количества эпителиальных клеток в мозговом веществе по сравнению с интактными и ложнооперированными крысами. Обработка срезов антителами к синаптофизину выявляет достоверное увеличение клеток, экспрессирующих этот антиген, до 19,6 клеток в поле зрения, тогда как число клеток, экспрессирующих S-100, меняется не достоверно. При исследовании белков-регуляторов апоптоза установлено, что экспрессия bcl-2 достоверно не меняется, тогда как количество клеток, экспрессирующих p-53, достоверно снижается до 8,2 в поле зрения.

Через пять месяцев после спленэктомии дольки тимуса уменьшены в размерах, в них с трудом прослеживается граница между корковым и мозговым веществом. Междольковые септы расширены и заполнены жировой тканью, на периферии железы определяются дольки, подверженные атрофии и состоящие из скоплений эпителиальных клеток без лимфоцитов. Окраска препаратов тимуса антителами к цитокератинам выявляет густую сеть эпителиальных клеток в сохраненных дольках, которая занимает 20,3 % площади коркового и 22 % площади мозгового вещества. При обработке препаратов тимуса антителами к белкам S-100 и синаптофизину выявляются многочисленные клетки нейроэктодермального и нейроэндокринного происхождения, количество которых достоверно выше, чем у интактных и ложнооперированных животных. Окраска антителами к белку-регулятору апоптоза p-53 демонстрирует достоверное повышение экспрессии этого антигена в корковом веществе тимуса по сравнению с интактными и ложнооперированными крысами. Существенные изменения отмечаются в экспрессии bcl-

2.

Установлено, что количество клеток, экспрессирующих этот антиген, выше, чем у интактных и ложнооперированных крыс в 2,3 раза, при этом клетки, дающие положительную реакцию с этим антигеном, располагаются, преимущественно, в мозговом веществе.

Таким образом, инволюция тимуса после спленэктомии сопровождается достоверным увеличением числа эпителиальных клеток коркового и мозгового вещества. Мы полагаем, что это увеличение, вероятно, является относительным и обусловлено уменьшением количества тимоцитов. Показано, что спленэктомия сопровождается длительным повышением уровня кортизола [2], который нарушает поступление в железу костномозговых предшественников тимопоэза и усиливает апоптоз [5,8]. Нами так же установлено, что спленэктомия приводит к увеличению числа клеток тимопоэтического окружения, экспрессирующих белки S-100 и синаптофизин. Известно, что в тимусе позитивную реакцию с маркером нейроэктодермальной дифференцировки S-100 дают медуллярные дендритные клетки и некоторые популяции эпителиальных клеток, входящие в состав периваскулярных пространств медуллярной зоны, а с синаптофизином - нейроэндокринные клетки медуллярной зоны, которые причисляют к клеткам АПУД

серии [3,6]. Нейромедиаторы, выделяемые нейроэндокринными клетками, регулируют деятельность клеток микроокружения тимоцитов и секрецию ими гормонов и интерлейкинов, которые, в свою очередь, необходимы для созревания и дифференцировки Т-лимфоцитов. Кроме того, нейромедиаторы и белки, выделяемые ДК и клетками APUD серии, регулируют пролиферацию и апоптоз тимоцитов [7].

Работа выполнена в рамках госконтракта №02.740.11.0708 ФЦП «Научные и научнопедагогические кадры инновационной России» на 2009-2013 гг.

ЛИТЕРАТУРА:

1. Бабаева А.Г., Гиммельфарб Е.И., Калинина И.И. Реактивные изменения в тимусе и селезенке как ответ на хирургическое вмешательство // Архив патологии. - 1995. - Т. 2 (57). - С. 58-61

2. Стручко Г.Ю. Морфофункциональное исследование тимуса и иммунобиохимических показателей крови после спленэктомии и иммунокоррекции: автореф. дис... докт. мед. наук. Саранск. - 2003. - 23 с.

3. Bai M., Papoudou-Bai A, Karatzias G. et al. Immunohistochemical expression patterns of neural and neuroendocrine markers, the neural growth factor receptors and the beta-tubulin II and IV isotypes in human thymus // Anticancer Research. - 2008. - Vol. 28 (1). - Р. 295-303

4. Gruver A.L., Amanda L. Gruver and Gregory D. Sempowski. Cytokines, leptin, and stress-induced thymic atrophy // Journal of Leukocyte Biology. - 2008 - Vol. 84(4). - Р. 915-923

MORPHOLOGICAL CONFIRMATION ACCIDENTAL THYMUS INVOLUTION AFTER REMOVAL OF THE SPLEEN Moskvichev E. V. , Struchko G.Yu., Merkulova L.M., Kostrova O.Yu., Mikhailova M.N., Drandrova E.G., BessonovaK. V.

Chuvash State University named after I.N. Uljyanov, Department of Normal and Topographic Anatomy, Cheboksary, 428015, Moskovskii pr, 15

Summary. The morphology and immunohistochemical phenotype of the accidental thymic involution of the rat after splenectomy was study. It is established that splenectomy is accompanied by significant changes in the morphology and immunohistochemical phenotype of the thymus compared to control groups of animals within a month after the operation. Five months after splenectomy in the thymus against a background of morphological atrophy of the parenchyma significantly change in the ratio of thymocytes to the components of the thymocyte microenvironment, the number of dendritic cells and APUD series in the medulla, as well as increased expression of apoptosis proteins in the structures of the cortex.

Key words. Splenectomy, thymus, accidental involution of thymus, dendritic cells, APUD-cells.