CC BY
29
УДК 636:611
ВЛИЯНИЕ НИЗКОИНТЕНСИВНОГО ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ НА МОРФОЛОГИЮ СЕЛЕЗЕНКИ ИНДЮШАТ
М. В. ШАЛАК, Н. А. ДУБИНА
УО «Белорусская государственная сельскохозяйственная академия», г. Горки, Могилевская обл., Республика Беларусь, 213407
В. Ю. ПЛАВСКИЙ
Институт физики имени Б. И. Степанова НАН Республики Беларусь, г. Минск, Республика Беларусь, 220072
И. Н. ГРОМОВ
УО «Витебская ордена «Знак Почета» государственная академия ветеринарной медицины»,
г. Витебск, Республика Беларусь, 210026
(Поступила в редакцию 25.08.2016)
Резюме. В статье приводятся результаты исследований комплексной морфокинетики селезенки на иммунобиологический статус здоровых индюшат под влиянием низкоитенсивного лазерного излучения. Установлено, что структурные изменения в селезенке подопытных индюшат характеризуются активизацией процессов бласттрансформации и вторичной антигензави-симой дифференцировки лимфоцитов (расширение и лимфатизация пульпарных тяжей, усиление бластной реакции).
Ключевые слова: индюшата, иммунный статус, селезенка, плазмоцитарная реакция, лимфоциты.
Summary. The article discusses the results of complex spleen morphokinetics study and the study of immunobiological status of healthy turkey chicks under the influence of low-intensity laser radiation. It is established that structural changes in the spleen of experimental turkeys are characterized by intensification of blast-cell transformation processes and secondary antigen-induced differentiation of lymphocytes (dilatation and lymphotisation of splenic cords, enhancement of blast-cell reaction).
Key words: turkey chicks, immune status, spleen, plasmocytic reaction, lymphocytes.
Введение. Изменение иммунной реактивности организма под влиянием низкоитенсивного лазерного излучения может являться важным звеном в реализации положительного эффекта иммунной системы птицы. В последние годы в изучении механизмов регуляции иммунной системы достигнуты значительные успехи. Вместе с тем до настоящего времени не решен вопрос об особенностях реакции на фотовоздействие иммунокомпетентных клеток, расположенных в различных органах иммунной системы индюшат [1, 4-6].
Иммунная система птицы представляет собой защитный механизм, ключевыми органами которого является зобная (тимус), сумка Фабрициуса (бурса), печень и селезенка. Селезенка - один из основных элементов в иммунной реакции птицы и, следовательно, считается основным иммунным органом [2, 3]. Последние годы строение и функции селезенки привлекают большое внимание исследователей. Это связано с тем, что этот орган является одним из главных органов иммуногенеза, от состояния и активности которого во многом зависит выраженность защитных реакций всего организма.
Селезенка (lien, splen) - непарный паренхиматозный орган; выполняет иммунную, фильтрационную и кроветворную функции, принимает участие в обмене веществ, в частности железа, белков и др. Селезенка не принадлежит к числу жизненно важных органов, но в связи с перечисленными функциями играет существенную роль в организме [4].
Одной из главных функций селезенки является иммунная. Она заключается в захвате и переработке макрофагами вредных веществ, очищении крови от различных чужеродных агентов (бактерий, вирусов). Селезенка активно участвует в иммунном ответе, ее клетки распознают чужеродные для данного организма антигены и синтезируют специфические антитела. Особое значение имеет участие селезенки в образовании иммуноглобулинов, которое обеспечивается многочисленными клетками, продуцирующими иммуноглобулины, вероятно, всех классов.
Селезенка принимает активное участие в кроветворении, она продуцирует лимфоциты и моноциты, а также является главным органом экстрамедуллярного гемопоэза при нарушении нормальных процессов кроветворения в костном мозге.
Большую роль селезенка играет в процессах гемолиза. В патологических условиях она может задерживать и разрушать большое количество измененных эритроцитов, особенно при некоторых
врожденных и приобретенных гемолитических анемиях. Большое количество эритроцитов задерживается в селезенке при застойном полнокровии и других болезнях.
Одним из ведущих направлений современной иммунологии является применение физического воздействия на организм низкоинтенсивного лазерного излучения. Экспериментальные научные исследования, проведенные в последние годы, свидетельствуют о возможности избирательного воздействия на отдельные этапы развития организма животного в целом при использовании лазерного излучения [8].
Цель работы - исследование комплексной морфокинетики селезенки на иммунобиологический статус здоровых индюшат под влиянием низкоитенсивного лазерного излучения.
Материал и методика исследований. Экспериментальная часть работы по изучению влияния поляризованного низкоинтенсивного лазерного излучения света на морфологию паренхиматозных органов и крови индюшат выполнена в 2014 г. в лаборатории кафедры патологической анатомии и гистологии УО ВГАВМ, а также в условиях РУП «Племптицезавод Белорусский».
Исследования были проведены на 20 индюшатах 1-дневного возраста, подобранных по принципу аналогов и разделенных на 2 группы по 10 птиц в каждой. Индюшат 1-й (опытной) группы подвергали воздействию поляризованным лазерным излучением инфракрасной области спектра А=808 нм. Исследования осуществлялись с помощью лазерного терапевтического аппарата «Сенс 815», созданного в Институте физики имени Б. И. Степанова НАН Беларуси на базе полупроводникового лазера. Технические характеристики аппарата «Сенс 815» обеспечивали возможность воздействия лазерного излучения в непрерывном режиме, время облучения - 60 секунд, средняя мощность излучения составляла W = 50 ± 5 мВт.
Поляризованное излучение направляли в область шеи индюшонка, длительность экспозиции -1 минута. Обработку проводили 1-кратно, в 1-дневном возрасте. Интактные индюшата 2 группы служили контролем. За птицей обеих групп было установлено клиническое наблюдение.
В 7- и 19-дневном возрасте от 5 индюшат опытной и контрольной групп отбирали пробы крови для морфологического исследования. В эти же сроки по 5 индюшат из каждой группы убивали. Для гистологического исследования отбирали селезенку, печень, поджелудочную железу, почки и сердце. Во все сроки исследований проводили контрольное взвешивание подопытной птицы, определяли линейные размеры, абсолютную массу и индекс селезенки.
При проведении исследований кровь получали из яремной вены. Для морфологических исследований ее стабилизировали гепарином (2,0-2,5 Ед./мл). Содержание гемоглобина в крови определяли гемоглобинцианидным методом с использованием наборов НТК «Анализ-Х» и прибора ФЭК-М. Количество эритроцитов, тромбоцитов и лейкоцитов подсчитывали в счетной камере с сеткой Горяева после разведения крови в разбавителе, приготовленном на основе фосфатного буфера [2].
Мазки крови птиц готовили на тонких обезжиренных предметных стеклах, высушивали на воздухе, фиксировали в метаноле и окрашивали по Романовскому-Гимза [4]. Лейкограмму выводили на основании подсчета 100 клеток.
Кусочки органов фиксировали в 10 %-м растворе нейтрального формалина и жидкости Карнуа. Зафиксированный материал подвергали уплотнению путем заливки в парафин по общепринятой методике (Г. А. Меркулов, 1969). Обезвоживание и парафинирование кусочков органов проводили с помощью автомата для гистологической обработки тканей «MICROM STP 120» (Германия) типа «Карусель». Для заливки кусочков и подготовки парафиновых блоков использовали автоматическую станцию «MICROM EC 350». Гистологические срезы кусочков органов, залитых в парафин, готовили на санном микротоме. Гистологические срезы окрашивали гематоксилин-эозином и по Браше. Депарафинирование и окрашивание ги-стосрезов проводили с использованием автоматической станции «MICROM HMS 70».
На гистологических срезах селезенки определяли абсолютные размеры коркового и мозгового вещества долек, а также их соотношение, плотность расположения тимоцитов в них, удельные объемы и соотношение элементов стромы и паренхимы.
В гистологических препаратах селезенки определяли размеры коркового и мозгового вещества лимфоидных узелков, их соотношение, плотность расположения лимфоцитов в них, удельные объемы и соотношение элементов стромы и паренхимы.
При изучении препаратов селезенки индюшат в гистологических препаратах определяли: удельные объемы и соотношение элементов стромы и паренхимы, соотношение между синусоидными капиллярами и пульпарными тяжами, количество лимфоцитов на условную единицу площади пульпар-ных тяжей, а также число и размеры лимфоидных узелков.
Для микроморфометрических измерений использовали компьютерную программу «ScopePhoto».
Для объективной оценки характера изменений в органах иммунной системы птиц определяли содержание лимфо- и плазмобластов, незрелых и зрелых плазмоцитов, митозов, подсчитывали общее количество клеточных элементов.
Гистологические исследования проводили с помощью светового микроскопа «Биомед-6» (Россия). Полученные данные документированы микрофотографированием с использованием цифровой системы считывания и ввода видеоизображения «ДСМ-510», а также программного обеспечения по вводу и предобработке изображения «ScopePhoto».
Цифровые данные обработаны статистически с использованием программы Microsoft Excel 2003.
Результаты исследований и их обсуждение. Селезенка у 7-дневных индюшат располагается в грудобрюшной полости в непосредственной близости от печени и мышечного желудка, уплощенно-овальной формы, красно вишневого цвета, упругой консистенции, покрыта тонкой соединительнотканной капсулой. При макроскопическом изучении селезенки 19-дневных птиц изменений не установлено (табл. 1).
Т а б л и ц а 1. Макроморфометрические показатели органов иммунной системы индюшат (М+m, Р)
Показатели 7-дневный возраст 19-дневный возраст
1 группа 2 группа 1 группа 2 группа
селезенка
Абсолютная масса, г 0,04±0,01 PI-2>0,05 0,03±0,01 0,18±0,02 Р1-2<0,05 0,11±0,01
Индекс 0,51±0,07 Pi-2>0,05 0,38±0,13 0,60±0,07 Р1-2<0,05 1,17±0,16
Длина, см 0,63±0,06 Р1-2>0,05 0,58±0,11 0,78±0,08 Р1-2>0,05 0,63±0,14
Ширина, см 0,45±0,03 Р1-2<0,05 0,25±0,06 0,85±0,08 Р1-2>0,05 0,75±0,06
При гистологическом исследовании селезенки 7-дневных индюшат установлено, что строма органа образована тонкой капсулой, состоящей из плотной неоформленной соединительной ткани и гладких миоцитов. От капсулы вглубь органа отходят тонкие трабекулы (перекладины). Основу паренхимы (пульпы) селезенки образует сеть из ретикулярной ткани. В составе пульпы селезенки на данном этапе четко просматриваются лишь два компонента: синусоидные капилляры, заполненные кровью, а также пульпарные тяжи (рис. 1, 2).
2 3
3 2 2 4
1 ■■v"
2 3
1 1 3 2
Р и с. 1. Структура селезенки 7-дневного индюшонка контрольной Р и с. 2. Преобладание элементов красной пульпы в селезенке
группы. Гематоксилин-эозин. Биомед-6. Микрофото. Ув. х 120. 7-дневного подопытного индюшонка. Гематоксилин-эозин. Биомед-6.
1 - капсула; 2 - синусоидные капилляры; 3 - пульпарные тяжи; 1 - капсула; 2 - синусоидные капилляры; 3 - пульпарные тяжи;
4 - диффузные скопления лимфоидной ткани 4 - диффузные скопления лимфоидной ткани
Основу пульпарных тяжей составляют ретикулоциты. В них выявляются лимфоциты, макрофаги, зернистые лейкоциты, эритроциты. Лимфоидные узелки на данном этапе не были сформированы. При изучении микроморфометрических показателей селезенки (удельные объемы и соотношение структурных компонентов стромы и паренхимы, синусоидных капилляров и пульпарных тяжей,
плотность расположения лимфоцитов на условную единицу пульпарных тяжей) существенных различий между группами птиц нами не выявлено (табл. 2).
Т а б л и ц а 2. Плазмоцитарная реакция в селезенке индюшат (М+m, Р)
Показатели 7-дневный возраст 19-дневный возраст
1 группа 2 группа 1 группа 2 группа
Митозы 0,50±0,28 Р1-2>0,05 1,00±0,56 1,00±0,56 Р1-2>0,05 1,25±0,28
Лимфобласты 16,00±3,65 Р1-2>0,05 14,00±2,25 19,25±2,81 Р1-2<0,05 12,25±0,84
Плазмобласты 15,00±1,97 Р1-2>0,05 13,25±2,25 19,25±2,25 Р1-2>0,05 16,50±1,40
Проплазмоциты 19,00±1,97 Р1-2<0,05 17,50±1,37 13,50±1,12 Р1-2>0,05 14,25±1,97
Плазмоциты 19,75±2,53 Р1-2>0,05 20,50±1,12 19,50±1,40 Р1-2>0,05 21,50±3,09
Всего 70,25±2,53 Р1-2>0,05 66,25±5,34 72,75±5,90 Р1-2>0,05 65,75±5,06
Т а б л и ц а 3. Микроморфометрические показатели селезенки индюшат (М+m, Р)
Показатели 7-дневный возраст 19-дневный возраст
1 группа 2 группа 1 группа 2 группа
Паренхима, % 91,00±1,97 Р1-2>0,05 89,75±2,25 92,25±1,69 Р1-2>0,05 88,25±0,84
Строма, % 9,00±1,97 Р1-2>0,05 10,25±1,25 7,75±1,69 Р1-2>0,05 11,75±0,84
Соотношение С/П 0,10±0,02 Р1-2>0,05 0,12±0,03 0,08±0,02 Р1-2>0,05 0,13±0,01
Синусоидные капилляры, % 64,50±1,97 Р1-2>0,05 69,75±2,25 61,75±1,12 Р1-2<0,05 67,75±1,69
Пульпарные тяжи, % 35,50±1,97 Р1-2>0,05 30,25±2,25 38,25±1,12 Р1-2<0,05 32,25±1,69
Соотношение СК/ПТ 0,55±0,05 Р1-2>0,05 0,44±0,05 0,62±0,03 Р1-2<0,05 0,48±0,04
Количество лимфоцитов на условную единицу площади пульпарных тяжей 4,75±1,12 Р1-2>0,05 4,50±0,56 5,75±0,56 Р1-2<0,05 4,25±0,28
Количество митозов, лимфобластов и плазмобластов незрелых и зрелых плазматических клеток в селезенке подопытных и интактных индюшат также было примерно одинаковым (табл. 2).
В 19-суточном возрасте абсолютная масса и индекс селезенки у подопытных индюшат возрастали соответственно до 0,18±0,02 г и 0,60±0,07 (против 0,11±0,01 г и 1,17±0,16 в контроле; P<0,05). Линейные размеры селезенки птиц 1-й группы увеличивались на 14-23 % (Р<0,05) по сравнению с контрольными показателями, однако различия были недостоверными (табл. 1). При гистологическом исследовании установлено (табл. 3, рис. 3-6), что в селезенке подопытных индюшат происходит выраженная лимфатизация, сопровождающаяся расширением пульпарных тяжей, а также достоверным (Р<0,05) увеличением, по сравнению с контролем, плотности лимфоцитов на условную единицу площади пульпарных тяжей (рис. 5, 6). Удельные объемы структурных элементов стромы и паренхимы в селезенке птиц 1-ой группы составляли соответственно 7,75±1,69 % и 92,25±1,69 %, а у интактных птиц 2-й группы - 11,75±0,84 % и 88,25±0,84 % (Р>0,05).
Среди диффузных скоплений лимфоидной ткани происходило формирование единичных лимфо-идных узелков, размеры которых у индюшат обеих групп различались недостоверно.
Содержание лимфобластов в белой пульпе селезенки птиц 1 -ой группы возрастало по сравнению с контрольными показателями в 1,6 раза (табл. 3). В то же время количество плазмобластов, проплаз-моцитов и плазмоцитов у интактных и подопытных индюшат было примерно одинаковым.
2 3
3 2 4
1 2
2
1 3 2
1 3
Р и с. 3. Селезенка 19-дневного индюшонка контрольной группы в состоянии нормы. Гематоксилин-эозин. Биомед-6. Микрофото. Ув. х 120.
1 - капсула; 2 - синусоидные капилляры; 3 - пульпарные тяжи; 4 - диффузная лимфоидная ткань
Р и с. 4. Селезенка 19-дневного индюшонка опытной группы без гистологических изменений. Гематоксилин-эозин. Биомед-6. 1 - синусоидные капилляры; 2 - пульпарные тяжи; 3 - лимфоидная ткань (белая пульпа)
3 1
- м V 3 4
1 2 2
2 3
2 1
3 3
Р и с. 5. Умеренная лимфатизация пульпарных тяжей селезенки 19-дневного индюшонка контрольной группы. Гематоксилин-эозин. Биомед-6. Микрофото. Ув. х 480. 1 - синусоидные капилляры; 2 - пульпарные тяжи; 3 -клетки лимфоидного ряда
Р и с. 6. Селезенка 19-дневного индюшонка опытной группы. Активная инфильтрация пульпарных тяжей зрелыми и бластными формами лимфоцитов. Гематоксилин-эозин. Биомед-6. Микрофото. Ув. х 480. 1 - синусоидные капилляры; 2 - пульпарные тяжи; 3 -лимфоциты, лимфобласты
Заключение. Таким образом, обработка индюшат поляризованным полихроматическим светом способствует активизации процессов бласттрансформации и вторичной антигензависимой диффе-ренцировки лимфоцитов в селезенке, что сопровождается расширением и лимфатизацией пульпарных тяжей, усилением бластной реакции.
ЛИТЕРАТУРА
1. Биофизика живых систем: от молекулы к организму / Е. В. Барковский [и др.], под ред. И. Д. Волотовского. - Минск: Белсэнс, 2002. - С. 73-86.
2. Болотников, И. А. Гематология птиц / И. А. Болотников, Ю. В. Соловьев. - Ленинград: Наука, 1980. - 115 с.
3. Гоноцкий, В. А. Судьба индейки / В. А. Гоноцкий, Л. П. Федина // Мясная индустрия. - № 3. - 1006. - С. 39-42.
4. Карпуть, И. М. Гематологический атлас сельскохозяйственных животных / И. М. Карпуть. - Минск: Ураджай, 1986. - 183 с.
5. Иммуномодулирующее действие красного лазерного света / Д. А. Черенков [и др.] // 8-я международная Пущинская школа-конференция молодых ученых «Биология-наука 21 века»: тезисы. - Пущино, 2004. - С. 97.
6. Иммунный статус животных, подвергнутых воздействию низкоинтенсивного лазерного света / Е. Г. Новоселова [и др.] // Дальневосточная региональная конференция с Всероссийским участием «Медицинская физика и новейшие медицинские технологии». - Владивосток, 2005. - С. 47-48.
7. Иммуномодулирующие эффекты низкоинтенсивных электромагнитных излучений / Е. Г. Новоселова [и др.] // III Съезд биофизиков России: тезисы. - Воронеж, 2004. - С. 693.
8. Султанова, А. Н. Влияние лазерного излучения низкой интенсивности на функциональное состояние клеток иммунной системы / А. Н. Султанова, Д. А. Черенков, О. В. Глушкова // Вестник РГМУ. - №3(34). - 2004. - С. 188.
