Гистофизиология мукоцилиарного транспорта в бронхах крыс после хронического воздействия низкодозовым гамма-излучением

Тюмина Н.А.¹, Рипачева Е.Ю.²

[e-mail]¹, [e-mail]²

Ярославский государственный медицинский университет

Кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии, Ярославль, Россия

 

Актуальность: Мукоцилиарный транспорт (МЦТ) выполняет важную функцию - очищение слизистой оболочки воздухоносных путей от частиц пыли и микроорганизмов, оседающих на ней при дыхании. Эффективность МЦТ напрямую связана с биением ресничек реснитчатых клеток (РК), перемещающих слизь по поверхности слизистой оболочки, поэтому изучение их реакции на действия эндогенных или экзогенных факторов представляет значительный теоретический и практический интерес.

Научная новизна: Большинство исследований по изучению хронического воздействия на состояние эпителия и МЦТ бронхиального дерева радиоактивного излучения посвящено высоким дозам облучения [1, 2], тогда как влияние низкоинтенсивного фонового облучения остается малоизученным.

Цель исследования: Изучить прижизненную двигательную активность РК в эпителии бронхов крыс после хронического облучения животных низкодозовым γ-излучением.

Материалы и методы: Изучение двигательной активности цилиарного аппарата эпителия главных (ГБ), долевых (ДБ) и сегментарных бронхов (СБ) крыс – самцов породы Вистар возрастом 6 мес. проводили на прижизненных препаратах по методике, ранее описанной для трахеи [3]. Изучаемые группы животных: контрольная группа интактных животных; животные, подвергшиеся хроническому низкодозовому γ-излучению в дозе 5 сГр (0,05 Гр) и животные, подвергшиеся хроническому низкодозовому γ-излучению в дозе 50сГр (0,5 Гр).

Результаты и их обсуждение: У интактных крыс частота биения ресничек (ЧБР) в ГБ составила 13,50±0,84 Гц, в ДБ 12,87±0,39 Гц, в СБ 13,69±0,35 Гц. У крыс, которые подвергались длительному воздействию низкоинтенсивного γ-излучению в дозе 5 сГр частота биения ресничек достоверно увеличилась до 20,24±0,92 Гц в ГБ и 16,54±0,97 Гц в СБ (р˂0,05), а в ДБ выявлена тенденция к увеличению ЧБР до 15,3±1,54 Гц. В группе животных, получивших γ-излучение в дозе 50 сГр, также наблюдалось достоверное увеличение частоты биения ресничек в ГБ и СБ по сравнению с контрольной группой, составив 16,1±0,78 Гц и 16,60±1,05 Гц соответственно (р<0,05). В ДБ ЧБР также возросла до 14,00±1,59 Гц (p>0,05). Достоверных различий в двигательной активности ресничек между опытными группами не обнаружено.

Выводы: Хроническоеγ-излучению низкой интенсивности оказывает стимулирующее воздействие на РК эпителия бронхиального дерева, особенно в бронхах бОльшего калибра. Длительная работа с повышенной нагрузкой может привести к более раннему износу РК и понижению их выживаемости.

Список литературы:

1. M Albertsson, B Baldetorp, C H Håkansson, C von Mecklenburg. The effects of 10 Gy single-dose irradiation on the ciliated epithelium measured during and one-to-ten days following irradiation. A comparative physiological and morphological study. Scanning electron microscopy. 1984;(Pt 2):813-24.

2. B Baldetorp. Comparison between the immediate effects of photon and electron radiation on the ciliary activity of the trachea of the rabbit. An in vitro investigation. Acta rradiologica. Oncology. May-Jun 1985; 24(3):279-84.

3. Павлов А. В. и Есев Л. И. Методические подходы к комплексному изучению функциональной морфологии эпителиальной выстилки трахеи в эксперименте. Морфология, 2012, т. 142, вып. 6, с. 73-76.

 

 

РОЛЬ L -АРГИНИНА В ВОССТАНОВЛЕНИИ ПОВРЕЖДЕННОГО НЕРВА

В УСЛОВИЯХ НАЛОЖЕНИЯ ШВА

Добрягина В.С.¹, Головачева У.Е.²

[e-mail]¹, [e-mail]²

Ярославский государственный медицинский университет

Кафедра анатомии человека, Ярославль, Россия

 

Актуальность: Известно, что оксид азота (NO) является фактором воспаления. Он синтезируется из L-аргинина. Рубец – окончательная стадия воспаления, замедляющая прорастание нервных волокон.

Научная новизна: Предложенновый способ подтверждения эффективности адгезии молекул лекарственных веществ. Были созданы нити (полипропилен 8/0) с адгезией на них молекул аминокислоты L-аргинина.

Цель работы: Оценить влияние L-аргинина на выраженность воспалительного процесса, а также на количество бета-тубулин-3-позитивных волокон в поврежденном нерве при наложении шва.

Материалы и методы: Животные были разделены на 2 группы: контрольную (шов обычной нитью) и экспериментальную (шов модифицированной нитью) – по 3 крысы в каждой. Выполнялся микрохирургический шов седалищного нерва. Фрагмент нерва исследовался на 7, 14 и 28 сутки после операции на продольных парафиновых срезах. Для оценки воспалительной реакции использовалась окраска гематоксилин-эозином, исследовались зоны инфильтрации/рубца вокруг шва. Также производилась иммуногистохимическая окраска на бета-тубулин-3 (ß-Tub) (ab6046, UK, 1:250) для оценки состояния аксонов (дегенерирующих и регенерирующих) в проксимальном и дистальном участке нерва, зоне шва.

Результаты и их обсуждение: Достоверно установлено, что на 7 сутки зона инфильтрации в экспериментальной группе была меньше контрольной на 10%. В зоне шва и дистальном участке экспериментальной группы еще сохранялись аксоны, тогда как в контрольной группе наблюдались лишь их дегенеративные изменения.

На 14 сутки зона инфильтрации в экспериментальной группе была меньше контрольной в 5 раз. По сравнению с предыдущим сроком в контрольной группе она увеличилась (с 15,54 мкм до 47,67), тогда как в экспериментальной инфильтрат уменьшился (с 11,68 мкм до 9,1). При этом, в зоне шва и дистальном участке контрольной группы наблюдались только восстанавливающие аксоны, но их количество по сравнению с экспериментальной группой было в 2 раза меньше; в этих же зонах экспериментальной группы наблюдались и дегенеративные изменения. Колбы роста формировались в зоне шва контрольной группы, и только в проксимальном участке экспериментальной группы на этом сроке.

На 28 сутки в контрольной группе зона рубцовой ткани сформировалась в 4 раза меньше предыдущего срока (10,16 мкм), в экспериментальной группе она уменьшилась еще на 30% (6,61 мкм), наблюдались зоны дегенерации. В дистальном участке контрольной группы достоверных изменений по сравнению с предыдущим сроком не наблюдалось, в зоне шва произошло уменьшение аксонов на 35%. В обоих участках экспериментальной группы количество восстановленных аксонов увеличилось в 2 и 3 раза соответственно по сравнению с предыдущим сроком, зоны дегенерации отсутствовали.

Вывод: L-аргинин оказывает положительное влияние на прорастание нервных волокон при повреждении, уменьшая воспалительную реакцию уже с 7 дня наблюдения.

Список литературы:

1. Коржевский Д.Э., Кирик О.В., Карпенко М.Н. Теоретические основы и практическое применение методов иммуногистохии: руководство/ под ред. Д.Э. Коржевского – 2-е изд., испр. и доп. Санкт-Петербург: СпецЛит, 2014. – 119с.  

2. Ноздрачев А.Д., Чумасов Е.И. Периферическая нервная система. Структура, развитие, трансплантация и регенерация // Наука, 1999.

3. Петрова Е.С., Павлова Н.В., Коржевский Д.Э. Современные морфологические подходы к изучению регенерации периферических нервных проводников // Медицинский академический журнал. 2012. Т.12, №3. С.15-23.

4. Gaudet A.D., Popovich Ph.G. and Ramer M.S. Wallerian degeneration: Gaining perspective on inflammatory events after peripheral nerve injury. Journal of Neuroinflammation. August 2011 DOI: 10.1186/1742-2094-8-110