Цитоморфологическая характеристика гибели кератиноцитов в эпидермисе в ходе заживления ожоговой раны кожи мышей Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

Цитоморфологическая характеристика гибели кератиноцитов в эпидермисе в ходе заживления ожоговой раны кожи мышей

О.В. Столбовская, к.б.н.; Е.Е. Лаврушина, к.б.н., Р.М. Хайруллин, д.б.н, Ульяновский ГУ; Г.М. Топурия, д.б.н., Оренбургский ГАУ

Эпидермис кожи отграничивает организм от внешней среды и одновременно осуществляет с ней связь. Пограничное положение эпидермиса определяет его значимость в процессах регенерации соединительной ткани, которая выработалась в ходе эволюции и направлена на поддержание целостности организма.

При ожоговом повреждении кожи в организме животных развивается ответная адаптивная реакция, которая во многом будет определять восстановление целостности эпидермиса. В ходе регенерации в эпидермисе происходят изменения соотношения процессов пролиферации и гибели клеток, которые в конечном итоге должны определять его структурное восстановление [1, 2, 3].

Целью работы являлся анализ возможных механизмов клеточной гибели кератиноцитов посттравматического эпидермиса ожогового регенерата кожи, а также изучение морфологических особенностей восстановления нормальной структуры эпидермиса при стимулирующем влиянии светодиодным излучением красного диапазона (СДИКД).

Объектом исследования регенерации эпидермиса служила термическая ожоговая рана кожи спины белых мышей. Эксперимент проводили на половозрелых белых мышах массой 20—25 г (n = 40). Мыши были разделены на интактную и контрольную группы и опытную группы животных, раны которых подвергались экспозиции СДИКД в течение двух минут.

Для выявления структуры хроматина ядер гибнущих кератиноцитов эпидермиса препараты окрашивали по Фельгену. Определяли количество разных форм клеток от края раневого

канала вдоль пласта эпителия на 500 клеток росткового слоя. Посттравматические процессы в эпидермисе кожи характеризовали по соотношению количества гибнущих и жизнеспособных кератиноцитов с третьих по 28-е сутки.

В результате опыта установлено, что на третьи сутки в перинекротической области новообразованный эпителий отличался гиперплазией всех слоёв, увеличением размеров клеток и наличием пролиферативной активности (79%). В ходе регенерационного гистогенеза эпителия количество гибнущих кератиноцитов в 2 раза превышало численность жизнеспособных клеток.

На пятые сутки в ростковом слое эпидермиса контрольной и опытной опытной групп животных количество живых и гибнущих кератино-цитов было одинаковым. Кератиноциты имели крупные размеры, в 60% базальных эпителио-цитов выявлялись признаки митотической активности.

Среди деструктивных клеток преобладали клетки, имеющие деформированное ядро, расширенное перинуклеарное пространство (гибель по типу некроза) (188,3±1,82 ед.). Кроме того, на препаратах обнаруживались клеточные элементы, в которых конденсированный хроматин располагался по периферии ядер в виде полусфер (гибель по типу апоптоза на основании морфологических критериев) (36,0±1,26 ед.).

С 9-х по 28-е сутки после нанесения ожога в регенерирующем эпидермисе наблюдалось постепенное снижение количества гибнущих кера-тиноцитов по отношению к жизнеспособным.

При этом ежедневные экспозиции раневой поверхности СДИКД приводили к более резкому снижению их количества.

Среди гибнущих эпителиоцитов в регенерате эпидермиса преобладали клетки с перинуклеар-ной вакуолизацией (51,3±1,05 ед.) по сравнению с апоптически изменёнными клетками

вв

1. Показатели структурных изменений ядер кератиноцитов в ходе заживления

ожоговых ран кожи у мышей

Изменения, наблюдаемые в ядрах после окраски по Фельгену Экспери- ментальные группы 3 сутки 5 сутки 9 сутки 11 сутки 15 сутки 21 сутки 28 сутки

Нормальная структура ядра интактная 499,50± 0,34*0 500,00*° 499,33± 0,49*0 499,67± 0,21*0 500,00*0 499,83± 0,17*0 499,67± 0,21*0

контрольная 175,00± 1,241 260,33± 1,3110 321,33± 3,9910 371,75± 0,8510 428,00± 1,1510 469,50± 0,8910 483,50± 0,5010

опытная 165,00± 7391* 257,83± 11,421* 355,15± 1,671* 413,83± 3,811* 466,50± 2,021* 481,17± 2,321( 494,33± 0,611*

Начальная стадия перинуклеарно й вакуолизации ядра интактная 0,33± 0,21*0 - 0,33± 0,21*0 0,17± 0,17*0 - 0,17± 0,17*0 0,17± 0,17*0

контрольная 169,17± 1,2810 66,67± 0,9910 40,33± 1,2010 30,00± 1,2410 13,50± 0,4310 8,17± 0,3110 5,50± 0,2210

опытная 141.67 ± 1,311* 65,00± 2,22р 31,50± 0,721* 22,00± 1,371* 6,50± 0,621* 5,83± 1,141* -

Промежуточная стадия перинуклеарной вакуолизации ядра интактная 0,17± 0,17*0 - 0,17± 0,17*0 0,17± 0,17*0 0,17± 0,17*0 0,17± 0,17*0 0,17± 0,17*0

контрольная 55,50± 1,7110 58,83± 0,8310 39,33± 0,6710 29,50± 0,510 17,83± 0,5410 17,83± 0,5410 5,5± 0,501

опытная 66,83± 2,97^ 58,33± 2,001* 31,33± 0,991* 22,17± 0,751* 5,50± 0,341* 8,00± 1,031* 2,50± 0,221*

Перинуклеарная вакуолизация ядра интактная 0,17± 0,17*0 0,17± 0,17*0 0,17± 0,17*0 0,17± 0,17*0 0,17± 0,17*0 0,17± 0,17*0 -

контрольная 49,67± 1,0910 62,83± 1,1710 56,00± 0,8910 39,33± 1,2310 20,00± 1,0310 9,00± 0,5210 4,50± 0,3410

опытная 56,00± 3,181* 65,67± 2,91Р 42,83± 1,831* 24,83± 1,331* 16,50± 1,061* 5,00± 0,371* 3,17 ± 0,401*

Примечание: 1 — достоверные отличия от показателей интактных животных (Р<0,05); * — достоверные отличия от показателей животных контрольной группы (Р<0,05); 0 — достоверные отличия от показателей животных, на рану которых воздействовали светодиодным излучением красного спектра света (Р<0,05).

(7,0±0,45 ед.). При заживлении ожоговой раны кожи под воздействием СДИКД в эпидермисе заметно сокращалось количество кератиноцитов, гибнущих по типу апоптоза (3,67±0,21 ед.) (табл. 1).

Таким образом, в ходе заживления ожогового регенерата у животных контрольной группы в эпидермисе преобладали процессы гибели кера-тиноцитов по типу некроза, которые сопровождались деформацией ядра и развитием перинук-леарного отёка.

Некроз кератиноцитов сохранялся вплоть до окончания эксперимента. На протяжении всего срока наблюдений в эпидермисе обнаруживались клетки, гибнущие по типу апоптоза. Наличие апоптически измененных клеток в регенерирующем эпидермисе свидетельствует о

накоплении патологически измененньк эпидер-моцитов и замедлении процессов восстановления нормальной структуры эпителия.

Воздействие светодиодным излучением красной области спектра на область раны приводило к тому, что уже с 21-x суток в pегенеpaтax не выявлялись апоптически измененные керати-ноциты, что позволяет рекомендовать данный способ фототерапии для коррекции процессов регенерации в коже.

Литература

1. Борисова А.И., Хорошилова Н.В., Булгакова Т.И. Действие низкоинтенсивного лазерного излучения на иммунную систему || Терапевтический аркив. 1992. № 5. С. 111—116.

2. Столбовская О.В., Сыч В.Ф., Гриненко В.А. и др. Влияние светодиодного излучения на процесс регенерации кожный ран у крыс || Учёные записки УлГУ. 2001. Вып. 2. С. 130-137.

3. Карандашов В.И., Петухов Е.Б., Зродников В.С. Фототерапия. М.: Медицина, 2001. С. 88-93.